本發(fā)明屬于配電網(wǎng)檢修防孤島領(lǐng)域，尤其涉及一種主被動(dòng)結(jié)合的配電網(wǎng)智能反孤島系統(tǒng)及配置運(yùn)行方法。

背景技術(shù)：

隨著分布式發(fā)電系統(tǒng)快速發(fā)展和大規(guī)模應(yīng)用鋪開，農(nóng)村或城區(qū)低壓配電網(wǎng)中風(fēng)光新能源分布式發(fā)電系統(tǒng)在此類電網(wǎng)中滲透率不斷提高。其中，農(nóng)村或城區(qū)配電網(wǎng)中大量并網(wǎng)的中小型分布式發(fā)電系統(tǒng)容易形成局部孤島效應(yīng)。單純依賴質(zhì)量不一的并網(wǎng)逆變器進(jìn)行防孤島，不僅可靠性不高，且影響本地負(fù)荷和自組網(wǎng)運(yùn)行。此類分布式發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備種類多樣、數(shù)量眾多并網(wǎng)檢測(cè)困難，又因靠近負(fù)荷端，極易容易形成局部的電能供用平衡，造成孤島效應(yīng)。而復(fù)雜的用戶群體，操作方法不一，加之無法預(yù)知系統(tǒng)應(yīng)用情景，容易發(fā)生大量并網(wǎng)逆變器多時(shí)空尺度的并聯(lián)使用，導(dǎo)致互相干擾和故障，大大降低并網(wǎng)逆變器防孤島功能的可靠性。

因此當(dāng)維修人員對(duì)線路進(jìn)行斷電檢修時(shí)，配電網(wǎng)局部可能處于孤島運(yùn)行狀態(tài)，危及檢修人員及設(shè)備安全。而依賴并網(wǎng)逆變器進(jìn)行孤島檢測(cè)和分?jǐn)嗟膫鹘y(tǒng)反孤島裝置或系統(tǒng)，無法保證配電網(wǎng)失電后本地負(fù)荷或自組網(wǎng)運(yùn)行，也難以在配電網(wǎng)恢復(fù)供電后自動(dòng)合閘并網(wǎng)發(fā)電。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決以上問題，本發(fā)明提出了一種主被動(dòng)結(jié)合的配電網(wǎng)智能反孤島系統(tǒng)，其采用主動(dòng)反孤島和被動(dòng)防孤島兩種方式優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)結(jié)合，能可靠安全的完成配電網(wǎng)的智能反孤島功能和并網(wǎng)恢復(fù)功能。

本發(fā)明的一種主被動(dòng)結(jié)合的配電網(wǎng)智能反孤島系統(tǒng)，包括：

基于可變擾動(dòng)負(fù)載的主動(dòng)反孤島裝置，其配置在配電網(wǎng)臺(tái)區(qū)側(cè)；所述基于可變擾動(dòng)負(fù)載的主動(dòng)反孤島裝置用于在配電網(wǎng)處于進(jìn)行線路檢修狀態(tài)時(shí)，采集配電網(wǎng)臺(tái)區(qū)側(cè)的電壓和電流信號(hào)，進(jìn)而根據(jù)設(shè)定的反孤島運(yùn)行閾值范圍來計(jì)算和控制并網(wǎng)可變擾動(dòng)負(fù)載參數(shù)，當(dāng)可變擾動(dòng)負(fù)載并入配電網(wǎng)后發(fā)出反孤島干擾信號(hào)；及

被動(dòng)防孤島檢測(cè)隔離裝置，其一端與用戶側(cè)配電網(wǎng)相連，另一端與分布式發(fā)電系統(tǒng)相連；所述被動(dòng)防孤島檢測(cè)隔離裝置用于全天候?qū)崟r(shí)采集用戶側(cè)配電網(wǎng)的電壓和電流信號(hào)，進(jìn)而提取所述主動(dòng)反孤島裝置發(fā)出的反孤島干擾信號(hào)，并根據(jù)與設(shè)定的穩(wěn)態(tài)工作閾值比較來控制并網(wǎng)開關(guān)斷開或合閘恢復(fù)，從而實(shí)現(xiàn)反孤島功能。

進(jìn)一步的，所述基于可變擾動(dòng)負(fù)載的主動(dòng)反孤島裝置包括主動(dòng)反孤島檢測(cè)模塊、主動(dòng)反孤島計(jì)算處理模塊、投切模塊和可變擾動(dòng)負(fù)載；

所述主動(dòng)反孤島檢測(cè)模塊，用于在配電網(wǎng)處于進(jìn)行線路檢修狀態(tài)時(shí)采集配電網(wǎng)臺(tái)區(qū)側(cè)的電壓和電流信號(hào)并傳送至主動(dòng)反孤島計(jì)算處理模塊；

所述主動(dòng)反孤島計(jì)算處理模塊，用于將接收到的電壓和電流信號(hào)與設(shè)定的反孤島運(yùn)行閾值范圍比較，進(jìn)而優(yōu)化可變擾動(dòng)負(fù)載參數(shù)，并向投切模塊發(fā)出控制信號(hào)；

所述投切模塊，用于接收到控制信號(hào)后，進(jìn)行對(duì)應(yīng)開關(guān)的控制投切，使可變擾動(dòng)負(fù)載并入配電網(wǎng)，進(jìn)而發(fā)出反孤島干擾信號(hào)。

本發(fā)明在配電臺(tái)區(qū)使用基于可變擾動(dòng)負(fù)載的主動(dòng)反孤島裝置，可根據(jù)采樣的配電網(wǎng)電壓和電流信號(hào)，智能計(jì)算和控制并網(wǎng)可變擾動(dòng)負(fù)載參數(shù)，既能夠發(fā)送有效的反孤島干擾信號(hào)，又不對(duì)電能質(zhì)量造成巨大影響。

進(jìn)一步的，所述可變擾動(dòng)負(fù)載由有源濾波器、svg或由多個(gè)電力電子開關(guān)和電阻、電容和電感這些電子器件構(gòu)成，由這些電子器件串并聯(lián)組合關(guān)系得到的可變的負(fù)載陣列。

進(jìn)一步的，所述被動(dòng)防孤島檢測(cè)隔離裝置包括被動(dòng)防孤島檢測(cè)模塊、被動(dòng)防孤島計(jì)算處理模塊和保護(hù)控制模塊；

所述被動(dòng)防孤島檢測(cè)模塊，用于全天候?qū)崟r(shí)采集用戶側(cè)配電網(wǎng)的電壓和電流信號(hào)并傳送至被動(dòng)防孤島計(jì)算處理模塊；

所述被動(dòng)防孤島計(jì)算處理模塊，用于從接收到的電壓和電流信號(hào)中提取所述主動(dòng)反孤島裝置發(fā)出的反孤島干擾信號(hào)，對(duì)比設(shè)定的穩(wěn)態(tài)工作閾值，根據(jù)對(duì)比結(jié)果向保護(hù)控制模塊發(fā)出并網(wǎng)開關(guān)控制信號(hào)；

所述保護(hù)控制模塊，用于根據(jù)并網(wǎng)開關(guān)控制信號(hào)來控制并網(wǎng)開關(guān)做出相應(yīng)動(dòng)作。

本發(fā)明的被動(dòng)防孤島檢測(cè)隔離裝置隨分布式發(fā)電系統(tǒng)靈活配置于用戶側(cè)的并網(wǎng)逆變器和配電網(wǎng)之間，可以靈活分?jǐn)喔綦x用戶側(cè)分布式發(fā)電系統(tǒng)和配電網(wǎng)，因此在進(jìn)行孤島隔離時(shí)，不影響自組網(wǎng)和用戶本地負(fù)荷用電。

進(jìn)一步的，所述被動(dòng)防孤島計(jì)算處理模塊，還用于在提取所述主動(dòng)反孤島裝置發(fā)出的反孤島干擾信號(hào)之前，還包括：對(duì)接收到的電壓和電流信號(hào)進(jìn)行去噪聲處理，之后再采用基于小波奇異熵算法來提取反孤島干擾信號(hào)。

本發(fā)明在提取主動(dòng)反孤島裝置發(fā)出的反孤島干擾信號(hào)之前，對(duì)接收到的電壓和電流信號(hào)進(jìn)行去噪聲處理，保證了后續(xù)提取反孤島干擾信號(hào)的準(zhǔn)確性，本發(fā)明應(yīng)用小波奇異熵算法，能夠準(zhǔn)確提取用戶側(cè)配電網(wǎng)上主動(dòng)反孤島裝置發(fā)出的擾動(dòng)，一旦檢測(cè)到擾動(dòng)立即控制切除并網(wǎng)開關(guān)，讓本地分布式發(fā)電系統(tǒng)和電網(wǎng)側(cè)脫離，既保證低壓配電網(wǎng)已不存在孤島，保障電網(wǎng)側(cè)檢修人員進(jìn)行安全作業(yè)，又不影響用戶本地負(fù)荷或自組網(wǎng)在配電網(wǎng)失電的情況下正常運(yùn)行。

進(jìn)一步的，所述被動(dòng)防孤島計(jì)算處理模塊，還用于在將提取所述主動(dòng)反孤島裝置發(fā)出的反孤島干擾信號(hào)與設(shè)定的穩(wěn)態(tài)工作閾值比對(duì)的過程中，若前者超出穩(wěn)態(tài)工作閾值范圍，則立即發(fā)出隔離控制信號(hào)，由保護(hù)控制模塊斷開并網(wǎng)開關(guān)，隔離分布式發(fā)電系統(tǒng)和配電網(wǎng)；

如果前者未超出穩(wěn)態(tài)工作閾值范圍，則進(jìn)行連續(xù)穩(wěn)態(tài)工作周期計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)超過設(shè)定值，則發(fā)出恢復(fù)合閘控制信號(hào)，由保護(hù)控制模塊合閘恢復(fù)并網(wǎng)供電。

在被動(dòng)防孤島計(jì)算處理模塊中，如果檢測(cè)到的擾動(dòng)導(dǎo)致配電網(wǎng)運(yùn)行特性超過設(shè)定安全運(yùn)行的閾值，被動(dòng)防孤島計(jì)算處理模塊發(fā)出控制信號(hào)，切斷開并網(wǎng)開關(guān)，將分布式發(fā)電系統(tǒng)和配電網(wǎng)分?jǐn)喔綦x，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)防孤島，保障檢修安全；

如果擾動(dòng)信息未超過閾值，沒有觸發(fā)防孤島保護(hù)功能，則記錄配電網(wǎng)連續(xù)正常工作周期數(shù)，如果計(jì)數(shù)超出設(shè)定的安全值，則控制并網(wǎng)開關(guān)自動(dòng)合閘配恢復(fù)用戶供電；如果連續(xù)安全工作周期的累計(jì)數(shù)量不滿足設(shè)定要求，則計(jì)數(shù)清零，重復(fù)檢測(cè)。

本發(fā)明的用戶側(cè)的被動(dòng)防孤島檢測(cè)隔離裝置無需通信設(shè)備，可快速準(zhǔn)確檢測(cè)主動(dòng)反孤島裝置的擾動(dòng)信號(hào)，及時(shí)可靠隔離分布式發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)和配電網(wǎng)而不影響本地負(fù)荷和自組網(wǎng)運(yùn)行，待配電網(wǎng)恢復(fù)供電后還可安全的自動(dòng)恢復(fù)并網(wǎng)發(fā)電。

本發(fā)明還提供了一種主被動(dòng)結(jié)合的配電網(wǎng)智能反孤島系統(tǒng)的配置運(yùn)行方法。該方法消除了檢修人員和設(shè)備的安全隱患，既不影響自組網(wǎng)和用戶本地負(fù)荷用電，又可準(zhǔn)確檢測(cè)和隔離孤島。

本發(fā)明的主被動(dòng)結(jié)合的配電網(wǎng)智能反孤島系統(tǒng)的配置運(yùn)行方法，包括：

基于可變擾動(dòng)負(fù)載的主動(dòng)反孤島裝置配置在配電網(wǎng)臺(tái)區(qū)側(cè)，在配電網(wǎng)處于進(jìn)行線路檢修狀態(tài)時(shí)實(shí)時(shí)采集配電網(wǎng)臺(tái)區(qū)側(cè)的電壓和電流信號(hào)，進(jìn)而根據(jù)設(shè)定的反孤島運(yùn)行閾值范圍來計(jì)算和控制并網(wǎng)可變擾動(dòng)負(fù)載參數(shù)，當(dāng)可變擾動(dòng)負(fù)載并入配電網(wǎng)后發(fā)出反孤島干擾信號(hào)；

被動(dòng)防孤島檢測(cè)隔離裝置串聯(lián)與用戶側(cè)配電網(wǎng)與分布式發(fā)電系統(tǒng)之間，全天候?qū)崟r(shí)采集用戶側(cè)配電網(wǎng)的電壓和電流信號(hào)，進(jìn)而提取所述主動(dòng)反孤島裝置發(fā)出的反孤島干擾信號(hào)，并根據(jù)與設(shè)定的穩(wěn)態(tài)工作閾值比較來控制并網(wǎng)開關(guān)斷開或合閘恢復(fù)，從而實(shí)現(xiàn)反孤島功能。

進(jìn)一步的，該方法還包括：

主動(dòng)反孤島裝置采用閉環(huán)反饋控制，每間隔一個(gè)工頻周期自動(dòng)將可變擾動(dòng)負(fù)載切換為最優(yōu)目標(biāo)并投入配電網(wǎng)運(yùn)行，發(fā)出反孤島干擾信號(hào)；每?jī)蓚€(gè)工頻周期或兩個(gè)以上工頻周期針對(duì)配電網(wǎng)狀態(tài)反饋，調(diào)節(jié)可變擾動(dòng)負(fù)載的參數(shù)，循環(huán)投切運(yùn)行，直至確保配電網(wǎng)徹底失電。

進(jìn)一步的，在提取所述主動(dòng)反孤島裝置發(fā)出的反孤島干擾信號(hào)之前，該方法還包括：

對(duì)接收到的電壓和電流信號(hào)進(jìn)行去噪聲處理，之后再采用基于小波奇異熵算法來提取反孤島干擾信號(hào)。

進(jìn)一步的，在將提取所述主動(dòng)反孤島裝置發(fā)出的反孤島干擾信號(hào)與設(shè)定的穩(wěn)態(tài)工作閾值比對(duì)的過程中，若前者超出穩(wěn)態(tài)工作閾值范圍，則被動(dòng)防孤島檢測(cè)隔離裝置立即發(fā)出隔離控制信號(hào)，斷開并網(wǎng)開關(guān)，隔離分布式發(fā)電系統(tǒng)和配電網(wǎng)；

如果前者未超出穩(wěn)態(tài)工作閾值范圍，則進(jìn)行連續(xù)穩(wěn)態(tài)工作周期計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)超過設(shè)定值，則被動(dòng)防孤島檢測(cè)隔離裝置發(fā)出恢復(fù)合閘控制信號(hào)，合閘恢復(fù)并網(wǎng)供電。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

(1)本發(fā)明采用主動(dòng)反孤島和被動(dòng)防孤島兩種方式優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)結(jié)合，在配電臺(tái)區(qū)使用基于可變擾動(dòng)負(fù)載的主動(dòng)反孤島裝置，可根據(jù)采樣的配電網(wǎng)電壓和電流信號(hào)，智能計(jì)算和控制并網(wǎng)可變擾動(dòng)負(fù)載參數(shù)，既能夠發(fā)送有效的反孤島干擾信號(hào)，又不對(duì)電能質(zhì)量造成巨大影響。

(2)本發(fā)明的用戶側(cè)的被動(dòng)防孤島檢測(cè)隔離裝置采用小波奇異熵算法，無需通信設(shè)備，可快速準(zhǔn)確檢測(cè)主動(dòng)反孤島裝置的擾動(dòng)信號(hào)，及時(shí)可靠隔離分布式發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)和配電網(wǎng)而不影響本地負(fù)荷和自組網(wǎng)運(yùn)行，待配電網(wǎng)恢復(fù)供電后還可安全的自動(dòng)恢復(fù)并網(wǎng)發(fā)電。

(3)本發(fā)明可有效解決高分布式發(fā)電系統(tǒng)滲透率，多并網(wǎng)逆變器聯(lián)合運(yùn)行下的配電網(wǎng)在檢修時(shí)，存在孤島難消除，供電難安全恢復(fù)的問題，消除了檢修人員和設(shè)備的安全隱患，既不影響自組網(wǎng)和用戶本地負(fù)荷用電，又可準(zhǔn)確檢測(cè)和隔離孤島。

附圖說明

構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說明書附圖用來提供對(duì)本申請(qǐng)的進(jìn)一步理解，本申請(qǐng)的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本申請(qǐng)，并不構(gòu)成對(duì)本申請(qǐng)的不當(dāng)限定。

圖1是主被動(dòng)結(jié)合的配電網(wǎng)智能反孤島系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是主被動(dòng)結(jié)合的配電網(wǎng)智能反孤島系統(tǒng)的配置運(yùn)行方法流程圖。

具體實(shí)施方式

應(yīng)該指出，以下詳細(xì)說明都是例示性的，旨在對(duì)本申請(qǐng)?zhí)峁┻M(jìn)一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有與本申請(qǐng)所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。

需要注意的是，這里所使用的術(shù)語僅是為了描述具體實(shí)施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包括”時(shí)，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

圖1是主被動(dòng)結(jié)合的配電網(wǎng)智能反孤島系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，配電網(wǎng)以星型輻射狀網(wǎng)絡(luò)分布，連接有若干分布式發(fā)電系統(tǒng)1和負(fù)載3，分布式發(fā)電系統(tǒng)1可以按照典型配置，即本地負(fù)荷通過用戶自組網(wǎng)接到配電網(wǎng)用戶側(cè)4上。

如圖1所示，本發(fā)明的一種主被動(dòng)結(jié)合的配電網(wǎng)智能反孤島系統(tǒng)，包括：基于可變擾動(dòng)負(fù)載的主動(dòng)反孤島裝置和被動(dòng)防孤島檢測(cè)隔離裝置。

(1)基于可變擾動(dòng)負(fù)載的主動(dòng)反孤島裝置，其配置在配電網(wǎng)臺(tái)區(qū)側(cè)；所述基于可變擾動(dòng)負(fù)載的主動(dòng)反孤島裝置用于在配電網(wǎng)處于進(jìn)行線路檢修狀態(tài)時(shí)，采集配電網(wǎng)臺(tái)區(qū)側(cè)的電壓和電流信號(hào)，進(jìn)而根據(jù)設(shè)定的反孤島運(yùn)行閾值范圍來計(jì)算和控制并網(wǎng)可變擾動(dòng)負(fù)載參數(shù)，當(dāng)可變擾動(dòng)負(fù)載并入配電網(wǎng)后發(fā)出反孤島干擾信號(hào)。

在具體實(shí)施過程中，在配電臺(tái)區(qū)側(cè)14處，基于可變擾動(dòng)負(fù)載的主動(dòng)反孤島裝置15接在配電網(wǎng)4上，配電網(wǎng)4和主電網(wǎng)12通過配電變壓器13連接。

基于可變擾動(dòng)負(fù)載的主動(dòng)反孤島裝置包括主動(dòng)反孤島檢測(cè)模塊17、主動(dòng)反孤島計(jì)算處理模塊19、投切模塊18和可變擾動(dòng)負(fù)載16。

(1.1)主動(dòng)反孤島檢測(cè)模塊17，用于在配電網(wǎng)處于進(jìn)行線路檢修狀態(tài)時(shí)采集配電網(wǎng)臺(tái)區(qū)側(cè)的電壓和電流信號(hào)并傳送至主動(dòng)反孤島計(jì)算處理模塊；

(1.2)主動(dòng)反孤島計(jì)算處理模塊19，用于將接收到的電壓和電流信號(hào)與設(shè)定的反孤島運(yùn)行閾值范圍比較，進(jìn)而優(yōu)化可變擾動(dòng)負(fù)載參數(shù)，并向投切模塊發(fā)出控制信號(hào)；

(1.3)投切模塊18，用于接收到控制信號(hào)后，進(jìn)行對(duì)應(yīng)開關(guān)的控制投切，使可變擾動(dòng)負(fù)載16并入配電網(wǎng)，進(jìn)而發(fā)出反孤島干擾信號(hào)。

其中，主動(dòng)反孤島裝置的配置方式是：配置在配電臺(tái)區(qū)側(cè)，靠近配電網(wǎng)絡(luò)的輻射中心，可變擾動(dòng)負(fù)載16由有源濾波器、svg或由多個(gè)電力電子開關(guān)和電阻、電容和電感這些電子器件構(gòu)成，由這些電子器件串并聯(lián)組合關(guān)系得到的可變的負(fù)載陣列。

本發(fā)明在配電臺(tái)區(qū)使用基于可變擾動(dòng)負(fù)載的主動(dòng)反孤島裝置，可根據(jù)采樣的配電網(wǎng)電壓和電流信號(hào)，智能計(jì)算和控制并網(wǎng)可變擾動(dòng)負(fù)載參數(shù)，既能夠發(fā)送有效的反孤島干擾信號(hào)，又不對(duì)電能質(zhì)量造成巨大影響。

(2)被動(dòng)防孤島檢測(cè)隔離裝置，其一端與用戶側(cè)配電網(wǎng)相連，另一端與分布式發(fā)電系統(tǒng)相連；所述被動(dòng)防孤島檢測(cè)隔離裝置用于全天候?qū)崟r(shí)采集用戶側(cè)配電網(wǎng)的電壓和電流信號(hào)，進(jìn)而提取所述主動(dòng)反孤島裝置發(fā)出的反孤島干擾信號(hào)，并根據(jù)與設(shè)定的穩(wěn)態(tài)工作閾值比較來控制并網(wǎng)開關(guān)斷開或合閘恢復(fù)，從而實(shí)現(xiàn)反孤島功能。

具體地，被動(dòng)防孤島檢測(cè)隔離裝置2串接在分布式發(fā)電系統(tǒng)1和低壓配電網(wǎng)4的線路上。

被動(dòng)防孤島檢測(cè)隔離裝置2包括被動(dòng)防孤島檢測(cè)模塊6，被動(dòng)防孤島計(jì)算處理模塊7，保護(hù)控制模塊8，其中信號(hào)采集點(diǎn)的處的電壓電流傳感器5接在檢測(cè)模塊6上，保護(hù)控制模塊8控制程控并網(wǎng)開關(guān)9。

(2.1)被動(dòng)防孤島檢測(cè)模塊7，用于全天候?qū)崟r(shí)采集用戶側(cè)配電網(wǎng)的電壓和電流信號(hào)并傳送至被動(dòng)防孤島計(jì)算處理模塊；

(2.2)被動(dòng)防孤島計(jì)算處理模塊7，用于從接收到的電壓和電流信號(hào)中提取所述主動(dòng)反孤島裝置發(fā)出的反孤島干擾信號(hào)，對(duì)比設(shè)定的穩(wěn)態(tài)工作閾值，根據(jù)對(duì)比結(jié)果向保護(hù)控制模塊發(fā)出并網(wǎng)開關(guān)控制信號(hào)；

其中，被動(dòng)防孤島計(jì)算處理模塊7，還用于在提取所述主動(dòng)反孤島裝置發(fā)出的反孤島干擾信號(hào)之前，還包括：對(duì)接收到的電壓和電流信號(hào)進(jìn)行去噪聲處理，之后再采用基于小波奇異熵算法來提取反孤島干擾信號(hào)。

其中，小波奇異熵算法是小波變換、奇異值分解理論和信息熵原理的有機(jī)結(jié)合，最終能對(duì)被分析信號(hào)的突變程度給出確定的量度。因此，小波奇異熵能夠直觀區(qū)分具有不同時(shí)頻分布的信號(hào)。

本發(fā)明在提取主動(dòng)反孤島裝置發(fā)出的反孤島干擾信號(hào)之前，對(duì)接收到的電壓和電流信號(hào)進(jìn)行去噪聲處理，保證了后續(xù)提取反孤島干擾信號(hào)的準(zhǔn)確性，本發(fā)明應(yīng)用小波奇異熵算法，能夠準(zhǔn)確提取用戶側(cè)配電網(wǎng)上主動(dòng)反孤島裝置發(fā)出的擾動(dòng)，一旦檢測(cè)到擾動(dòng)立即控制切除并網(wǎng)開關(guān)，讓本地分布式發(fā)電系統(tǒng)和電網(wǎng)側(cè)脫離，既保證低壓配電網(wǎng)已不存在孤島，保障電網(wǎng)側(cè)檢修人員進(jìn)行安全作業(yè)，又不影響用戶本地負(fù)荷或自組網(wǎng)在配電網(wǎng)失電的情況下正常運(yùn)行。

除此之外，被動(dòng)防孤島計(jì)算處理模塊7，還用于在將提取所述主動(dòng)反孤島裝置發(fā)出的反孤島干擾信號(hào)與設(shè)定的穩(wěn)態(tài)工作閾值比對(duì)的過程中，若前者超出穩(wěn)態(tài)工作閾值范圍，則立即發(fā)出隔離控制信號(hào)，由保護(hù)控制模塊斷開并網(wǎng)開關(guān)，隔離分布式發(fā)電系統(tǒng)和配電網(wǎng)；

如果前者未超出穩(wěn)態(tài)工作閾值范圍，則進(jìn)行連續(xù)穩(wěn)態(tài)工作周期計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)超過設(shè)定值，則發(fā)出恢復(fù)合閘控制信號(hào)，由保護(hù)控制模塊合閘恢復(fù)并網(wǎng)供電。

在被動(dòng)防孤島計(jì)算處理模塊7中，如果檢測(cè)到的擾動(dòng)導(dǎo)致配電網(wǎng)運(yùn)行特性超過設(shè)定安全運(yùn)行的閾值，被動(dòng)防孤島計(jì)算處理模塊發(fā)出控制信號(hào)，切斷開并網(wǎng)開關(guān)，將分布式發(fā)電系統(tǒng)和配電網(wǎng)分?jǐn)喔綦x，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)防孤島，保障檢修安全；

如果擾動(dòng)信息未超過閾值，沒有觸發(fā)防孤島保護(hù)功能，則記錄配電網(wǎng)連續(xù)正常工作周期數(shù)，如果計(jì)數(shù)超出設(shè)定的安全值，則控制并網(wǎng)開關(guān)自動(dòng)合閘配恢復(fù)用戶供電；如果連續(xù)安全工作周期的累計(jì)數(shù)量不滿足設(shè)定要求，則計(jì)數(shù)清零，重復(fù)檢測(cè)。

本發(fā)明的用戶側(cè)的被動(dòng)防孤島檢測(cè)隔離裝置無需通信設(shè)備，可快速準(zhǔn)確檢測(cè)主動(dòng)反孤島裝置的擾動(dòng)信號(hào)，及時(shí)可靠隔離分布式發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)和配電網(wǎng)而不影響本地負(fù)荷和自組網(wǎng)運(yùn)行，待配電網(wǎng)恢復(fù)供電后還可安全的自動(dòng)恢復(fù)并網(wǎng)發(fā)電。

(2.3)保護(hù)控制模塊，用于根據(jù)并網(wǎng)開關(guān)控制信號(hào)來控制并網(wǎng)開關(guān)做出相應(yīng)動(dòng)作。

本發(fā)明的被動(dòng)防孤島檢測(cè)隔離裝置隨分布式發(fā)電系統(tǒng)靈活配置于用戶側(cè)的并網(wǎng)逆變器和配電網(wǎng)之間，可以靈活分?jǐn)喔綦x用戶側(cè)分布式發(fā)電系統(tǒng)和配電網(wǎng)，因此在進(jìn)行孤島隔離時(shí)，不影響自組網(wǎng)和用戶本地負(fù)荷用電。

本發(fā)明的主被動(dòng)結(jié)合的配電網(wǎng)智能反孤島系統(tǒng)運(yùn)行方式是：

當(dāng)配電網(wǎng)處于進(jìn)行線路檢修狀態(tài)時(shí)，運(yùn)行配電臺(tái)區(qū)的主動(dòng)反孤島裝置，根據(jù)配電網(wǎng)電壓和電流信號(hào)，以電網(wǎng)電能質(zhì)量影響最小為優(yōu)化目標(biāo)，在線計(jì)算可變擾動(dòng)負(fù)載參數(shù)。主動(dòng)反孤島裝置采用閉環(huán)反饋控制，每間隔一個(gè)工頻周期自動(dòng)將可變擾動(dòng)負(fù)載切換為最優(yōu)目標(biāo)并投入配電網(wǎng)運(yùn)行，發(fā)出破壞配電網(wǎng)側(cè)的孤島運(yùn)行的電壓、頻率、諧波電流等擾動(dòng)，每?jī)蓚€(gè)工頻周期可針對(duì)配電網(wǎng)狀態(tài)反饋，調(diào)節(jié)可變擾動(dòng)負(fù)載的參數(shù)，循環(huán)投切運(yùn)行，直至確保配電網(wǎng)徹底失電。

與此配合的是用戶側(cè)的被動(dòng)防孤島檢測(cè)隔離裝置，其隨分布式發(fā)電系統(tǒng)靈活配置于用戶側(cè)的并網(wǎng)逆變器和配電網(wǎng)之間，其檢測(cè)模塊采集用戶側(cè)的配電網(wǎng)的電壓和電流信號(hào)，應(yīng)用小波奇異熵算法提取主動(dòng)反孤島裝置施加在配電網(wǎng)中的擾動(dòng)，一旦檢測(cè)到擾動(dòng)立即控制切除并網(wǎng)開關(guān)，讓本地分布式發(fā)電系統(tǒng)和電網(wǎng)側(cè)脫離，既保證低壓配電網(wǎng)已不存在孤島，保障電網(wǎng)側(cè)檢修人員進(jìn)行安全作業(yè)，又不影響用戶本地負(fù)荷或自組網(wǎng)在配電網(wǎng)失電的情況下正常運(yùn)行。如果檢修完畢，配電臺(tái)區(qū)主動(dòng)反孤島裝置切除，配電網(wǎng)恢復(fù)正常供電，待被動(dòng)防孤島檢測(cè)隔離裝置檢測(cè)到配電網(wǎng)連續(xù)穩(wěn)定正常工作的時(shí)間超出設(shè)定值后，自動(dòng)控制并網(wǎng)開關(guān)合閘，分布式發(fā)電系統(tǒng)恢復(fù)正常并網(wǎng)發(fā)電工作。

參考附圖2，本發(fā)明給出了主被動(dòng)結(jié)合的配電網(wǎng)智能反孤島系統(tǒng)的配置運(yùn)行方法，具體配置和實(shí)施過程為：

步驟1：系統(tǒng)的配置方法為主動(dòng)反孤島裝置優(yōu)先配置于與配電臺(tái)區(qū)，如果存在距離配電臺(tái)區(qū)較遠(yuǎn)的配電網(wǎng)末端，也可增加設(shè)備增強(qiáng)反孤島效果。被動(dòng)防孤島檢測(cè)隔離裝置配置在所有分布式發(fā)電系統(tǒng)與配電網(wǎng)之間，分布式發(fā)電系統(tǒng)即可以是并網(wǎng)逆變器直接掛在配電網(wǎng)上，也可以是各用戶為本地負(fù)荷搭建的自組網(wǎng)。

步驟2：系統(tǒng)運(yùn)行后，主動(dòng)反孤島裝置判斷當(dāng)前是否處于進(jìn)行線路檢修狀態(tài)，如果是則主動(dòng)反孤島裝置啟用，通過檢測(cè)模塊采集此時(shí)的配電網(wǎng)狀態(tài)信息。

步驟11：主動(dòng)反孤島裝置計(jì)算模塊根據(jù)采集的信息，判斷配電網(wǎng)狀態(tài)是否滿足安全要求，即是否可執(zhí)行安全檢修。如果否，則計(jì)算出擾動(dòng)最小的最優(yōu)負(fù)載參數(shù)，控制模塊將可變擾動(dòng)負(fù)載調(diào)整到目標(biāo)參數(shù)后，投入配電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行一個(gè)工頻周期。檢測(cè)配電網(wǎng)狀態(tài)反饋，形成閉環(huán)控制，此循環(huán)可以追蹤投切效果，不斷調(diào)整投切的擾動(dòng)負(fù)載量。在最小電能質(zhì)量干擾的情況下發(fā)出擾動(dòng)信號(hào)

步驟12：如果低壓配電網(wǎng)已滿足配電網(wǎng)安全要求，則切除負(fù)載，重新判斷檢修狀態(tài)，如果檢修已完畢，則關(guān)閉主動(dòng)反孤島裝置，檢修結(jié)束，等待下次檢修。

步驟3：在用戶側(cè)，被動(dòng)防孤島檢測(cè)隔離裝置全天候?qū)崟r(shí)運(yùn)行，不斷檢測(cè)用戶測(cè)的配電網(wǎng)狀態(tài)信息。

步驟31：被動(dòng)防孤島檢測(cè)隔離裝置的檢測(cè)模塊，根據(jù)采集到的配電網(wǎng)狀態(tài)信息進(jìn)行小波算法處理，準(zhǔn)確提取用戶側(cè)配電網(wǎng)上主動(dòng)反孤島裝置發(fā)出的擾動(dòng)。

步驟32：如果檢測(cè)到擾動(dòng)，且此擾動(dòng)導(dǎo)致配電網(wǎng)運(yùn)行特性超過設(shè)定安全運(yùn)行的閾值，控制模塊發(fā)出控制信號(hào)，切斷開并網(wǎng)開關(guān)，將分布式發(fā)電系統(tǒng)和配電網(wǎng)分?jǐn)喔綦x，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)防孤島，保障檢修安全。

步驟33：如果沒有提取出擾動(dòng)，或者擾動(dòng)信息未超過閾值，沒有觸發(fā)防孤島保護(hù)功能，則記錄配電網(wǎng)連續(xù)正常工作周期數(shù)，如果計(jì)數(shù)超出設(shè)定的安全值，則控制并網(wǎng)開關(guān)自動(dòng)合閘配恢復(fù)用戶供電。

步驟34：如果連續(xù)安全工作周期的累計(jì)數(shù)量不滿足設(shè)定要求，則計(jì)數(shù)清零，重復(fù)檢測(cè)。

其中，本發(fā)明的主動(dòng)反孤島裝置和被動(dòng)防孤島檢測(cè)隔離裝置配置中的判斷閾值都可在安裝時(shí)根據(jù)安裝位置，配電網(wǎng)不同特點(diǎn)進(jìn)行人工設(shè)定，并可根據(jù)調(diào)試運(yùn)行情況實(shí)時(shí)改變。

上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。