被动式防孤岛法主动与被动相结合的防孤岛检测

当被动孤岛检测单独使用时，有功功率与无功功率匹配程度较大，则无法检测出孤岛效应状态。现采用主动与被动相结合的防孤岛检测方案，主动式防孤岛检测是通过逆变器不断地输出一定程度的干扰信号，使其分布式电源输出的电压与频率处于一种不平衡状态，当分布式电源与配电网断开连接时，这种不平衡状态就会使得频率等各方面参数发生变化。通过主动式防孤岛检测的干扰，其频率与电压更容易偏移出被动式防孤岛策略所预设的阈值，从而能够使孤岛效应更容易的被检测出来 。2100433B

在微电网并网运行中，其中一个重要的问题就是在进行防孤岛检测时尽可能的减少对电网的干扰影响。采用被动式防孤岛检测对电能质量基本没有影响，所以在多机并联的情况下，在能够保证防孤岛检测的效能下，可以将部分逆变器采用被动式防孤岛检测方案从而减小对电网的影响。

利用单机运行的孤岛检测盲区分析可知，其部分采用纯被动式防孤岛检测时，对盲区影响较大，若是采用这种方案必须尽可能的减少其逆变器输出功率的占比，从而减小对整体防孤岛检测效能的影响 。

1.过欠压检测法。通过实时检测连接到公共电网的电压大小是否超过限值，来判定是否出现孤岛现象，此方法实现简单，但孤岛检测准确性不高。

2.过欠频检测法。通过实时检测连接到公共电网的频率大小是否超过限值，来判定孤岛现象的方法，此方法易实现，但孤岛检测存在较大盲区。

3.电压谐波检测法。通过检测并网电压的总谐波失真度是否超过限值，来判定是否发生“孤岛”现象，此方法能在很大的范围内检测到孤岛效应，并且不受多机共同检测的影响。但电网本身存在一定的谐波，导致孤岛检测的谐波电压限制难于确定。

4.电压相位突变检测法。通过检测并网输出电压与电流的相位差，来判断是否出现孤岛效应。通过软件算法实现，不影响电网电能质量，且多台同时检测不会产生稀释现象。但是这种方法检测的阀值较难选择，当阀值选择较低时，容易误判；当阀值选择较高时，不能及时进行保护 。

在新能源电力系统中，并网变流器必须具有防孤岛能力，否则，电网失电后会造成电网事故。孤岛效应检测方法有主动式孤岛检测方法和被动式孤岛检测方法。被动式孤岛检测方法在电网失电后，负载有功功率和并网变流器功率匹配会失效，进而造成电网不安全。并网变流器在电网失电后 ，被动式检测孤岛效应的方法会失效 。

随着光伏产业的飞速发展，反孤岛技术也得到了飞速的发展。国内外的研究者们提出了各种各样的反孤岛技术，这些技术主要可以分为三大类:外部孤岛检测技术(Remotetechniques，主动孤岛检测技术(Active techniques，和被动孤岛检测技术(Passivetechniques，其中主动孤岛检测技术和被动孤岛检测技术又统称为内部孤岛检测技术 (Local techniques)。

外部孤岛检测技术是检测电网端的电网运行状态，这种技术可靠性高，盲区很小，但是成本高，对于小型光伏发电系统并不适应。另外，外部孤岛检测技术需要依赖电网与逆变器的通信，这就需要装置信号发生器和信号接收器，然而在电网端安装设备的审批和手续很繁琐。主动孤岛检测技术对电网施加扰动，成本低，可以有效减小盲区，但是扰动会导致电能质量降低，扰动力度太小，检测速度慢，盲区大，扰动力度大，则电能质量差，也可能导致系统不能正常工作，所以主动孤岛检测技术要控制好扰动力度。被动孤岛检测技术，不影响电能质量，成本也低，但是盲区太大。我国要求并网逆变器采用主动孤岛检测技术和被动孤岛检测技术至少各一种，两者结合，互相弥补 。

1. 以功率最大的 DG 为根节点建立功率树，结合连通性约束和放射性约束用隐枚举法在不考虑网损的情况下进行优化求解获得初始划分方案，然后在计及网损条件下通过对每个孤岛进行静态生存性约束校验来修正恢复供电的负荷量，从而得到最终的孤岛划分方案。

2. 分别以 DG 为中心，通过功率圆遍历的方法确定恢复等值有效负荷最大的孤岛方案。但当 DG 较多时，以不同 DG 为中心的功率圆会存在相互重叠的可能，相交区域内负荷的不同归属判定将会得到不同的孤岛划分方案。

3. 分别利用基于树背包理论的分支定界算法和深度优先动态规划算法，并采用“搜索 校核”策略，实现了最优孤岛的划分，其孤岛划分的最优性具有较强的理论支撑。

4. 从 DG 最优源点开始，根据节点电压约束、支路潮流约束与无电磁环网约束，逐条线路扩展供电范围，当约束条件不能满足时即完成一个源点的扩展，当所有的源点扩展结束时即完成了孤岛划分,

我国对于防孤岛措施要求采用主动孤岛检测技术和被动孤岛检测技术至少各一种。在常用的主动孤岛检测技术中，主动频率偏移法(即AFD法)是应用较多的技术之一。

传统AFD法检测原理：在并网光伏发电系统中，公用电网和光伏发电系统同时给负载供电，公用电网相当于电压源，光伏发电系统相当于电流源，当系统正常工作时，公用电网对光伏发电系统起钳制作用;孤岛时，光伏发电系统将处于单独给负载供电的状态，不再受公用电网钳制，所以系统的参数随着负载和光伏发电系统有功、无功匹配程度不同而产生不同程度的波动。