太阳能光伏并网技术研究

3.3.2孤岛检测方法

在光伏并网系统中，一般是通过检测输出端电压的幅值和频率来判断是否发生了孤岛效应。此外，还包括电网的远程监控保护等方法。因此，孤岛的检测方法一般可以分为远程和本地两种检测方式，而本地检测可以分为主动式和被动式两种。大多数的远程检测方法基于电网与光伏系统的通信实现，这种方法没有检测盲区，且检测完全而准确。主动式检测是指光伏发电系统通过控制并网电流，对电网施加一些干扰信号，然后通过检测公共节点处电网电压的各项指标来判断是否发生了孤岛效应；被动式检测是指依靠监控公共节点处电压的运行状态，如幅值、频率、相位变化等参数来判断是否出现了孤岛状态。

一、远程孤岛检测方法

1．电力线载波通信方式(PLCC)

电网通过PLCC系统传送一个低能量的通信信号给光伏系统，光伏系统通过接收器可以通过判断是否收到正确的通信信号来检测孤岛，PLCC方法技术没有降低光伏系统的并网质量，可应用于多种光伏系统并联运行，也包括其他的一些分布式发电系统中。其缺点在于通讯信号的选取困难，而且由于电力载波信道的有限性，不易被电网公司所采用。

2．监控与数据采集方式(SCADA)

SCADA技术已经广泛的应用于电力系统中，其通过检测每一个开关节点的辅助触点来监控系统状态，当孤岛产生以后，SCADA系统能迅速判断出孤岛区域，从而做出判断。这种方法要求光伏系统与电网间要有紧密的联系，同时，和PLCC方法一样，也加大了光伏系统的投资成本和复杂性。

二、本地孤岛检测方法

孤岛效应侦测技术已有相当的研究，防止孤岛效应的基本点和关键点是电网断电的检测。本地孤岛检测方法一般分为被动法和主动法。被动法是通过不断检测系统的输出状态（如电压、频率）来判断是否产生孤岛，主要包括电压频率检测法、电压谐波检测法、相位跳变检测法；主动法是通过控制逆变器输出或者外加阻抗等方式主动扰动系统，当发生孤岛时，主动干扰将造成系统的不稳定，造成系统的电压、频率发生明显的变化，由此来检测电网响应来判断是否发生孤岛，主要包括PQ扰动法、更改阻抗法、频率偏移法。

被动式本地孤岛检测方法：

检测输出电压幅值和频率

光伏逆变器一般会装置有过压保护(OVR)、欠压保护(UVR)、过频保护(OFR)、欠频保护(UFR)四种基本保护电路，这四种保护是检测孤岛效应的最基本、最直接的方法，一旦输出电压的幅值、频率变化超过检测标准规定的范围，即启动保护，将并网系统切离电网。如果负载与光伏系统输出完全匹配，即ΔP=ΔQ=0，系统将无法判断出孤岛状态。实际系统中，ΔP和ΔQ不可能完全为零，如果在孤岛形成后，逆变器的频率和幅值变化量不足以启动OVR/UVR和OFR/UFR，系统同样不能判断出孤岛状态。因此，单独配置的OVR/UVR和OFR/UFR保护用于孤岛检测是远远不够的。