基于主動(dòng)移頻法與AFD孤島檢測的單相并網(wǎng)逆變器仿真是一種用于實(shí)現(xiàn)單相并網(wǎng)逆變器孤島檢測的仿真方法。主動(dòng)移頻法是一種常用的孤島檢測方法，它通過改變逆變器輸出的頻率來檢測是否存在孤島現(xiàn)象。AFD(Anti-Islanding Detection)是一種反孤島檢測方法，用于檢測逆變器輸出電流的波形特征來確定是否存在孤島現(xiàn)象。

在本次仿真中，首先使用主動(dòng)移頻法，通過改變逆變器輸出頻率，在仿真環(huán)境中模擬孤島情況，并觀察逆變器的行為。同時(shí)，還引入了AFD孤島檢測方法，該方法通過檢測逆變器輸出電流的波形特征，來判斷是否存在孤島現(xiàn)象。通過對仿真結(jié)果進(jìn)行分析和比較，可以評估這種基于主動(dòng)移頻法與AFD孤島檢測的單相并網(wǎng)逆變器的性能和可靠性。

通過這種仿真方法的應(yīng)用，我們可以更好地了解逆變器在并網(wǎng)條件下的孤島檢測能力，并評估其在實(shí)際應(yīng)用中的可行性。這有助于提高逆變器在并網(wǎng)系統(tǒng)中的穩(wěn)定性和安全性，確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

(1) 仿真模型由單相電網(wǎng)、逆變器、濾波環(huán)節(jié)、PI控制器、PWM生成器、鎖相環(huán)、AFD控制器s函數(shù)和測量模塊等構(gòu)成。這些組件相互配合，實(shí)現(xiàn)了逆變器的正常運(yùn)行和孤島檢測功能。單相電網(wǎng)提供輸入電源，逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，并通過濾波環(huán)節(jié)去除噪聲和諧波。PI控制器根據(jù)電網(wǎng)頻率和逆變器輸出電流的差異，調(diào)節(jié)逆變器的工作狀態(tài)。PWM生成器產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號，控制逆變器輸出電流的幅值和相位。鎖相環(huán)用于同步逆變器輸出電流和電網(wǎng)電壓。AFD控制器s函數(shù)通過偏移公共點(diǎn)處電壓的頻率來進(jìn)行孤島檢測。測量模塊用于監(jiān)測電網(wǎng)頻率和逆變器輸出電流的變化。

(2) 孤島檢測采用主動(dòng)移頻法(AFD)。主動(dòng)移頻法通過偏移公共點(diǎn)處電壓的頻率作為逆變器輸出電流的參考頻率來進(jìn)行孤島檢測。這種方法可以快速準(zhǔn)確地檢測出孤島現(xiàn)象。AFD控制器s函數(shù)根據(jù)電網(wǎng)頻率和逆變器輸出電流的頻率差異，判斷是否存在孤島情況。當(dāng)存在孤島時(shí)，逆變器輸出電流的頻率會發(fā)生偏移，從而觸發(fā)頻率保護(hù)裝置的動(dòng)作。

(3) 主動(dòng)移頻法(AFD)具有相應(yīng)速度快、檢測準(zhǔn)確的特點(diǎn)。由于采用了偏移公共點(diǎn)處電壓的頻率作為參考頻率，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測逆變器輸出電流的頻率變化。這種方法的響應(yīng)速度非常快，可以快速準(zhǔn)確地檢測出孤島現(xiàn)象，確保電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

(4) 主動(dòng)移頻法(AFD)通過偏移公共點(diǎn)處電壓的頻率作為逆變器輸出電流的參考頻率來進(jìn)行孤島檢測。當(dāng)市電存在時(shí)，由于受電網(wǎng)頻率的鉗制，逆變器輸出電流的頻率保持穩(wěn)定值。但是當(dāng)電網(wǎng)斷電時(shí)，逆變器參考電流的頻率會發(fā)生偏移，使得本地系統(tǒng)的頻率不斷向頻率增大或減小的方向移動(dòng)。這種頻率變化會觸發(fā)頻率保護(hù)裝置的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)孤島檢測。對于基于微處理器的并網(wǎng)逆變器來說，主動(dòng)移頻法非常容易實(shí)現(xiàn)，提高了逆變器的安全性和可靠性。

在電力系統(tǒng)中，孤島效應(yīng)是一個(gè)嚴(yán)重的問題，它可能導(dǎo)致電力系統(tǒng)的不穩(wěn)定甚至崩潰。為了確保電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，必須進(jìn)行RLC防孤島負(fù)載測試。RLC防孤島負(fù)載測試是一種模擬電網(wǎng)故障后，對電力系統(tǒng)進(jìn)行檢測的方法，主要用于檢測電力系統(tǒng)在發(fā)生故障后，能否有效地防止孤島效應(yīng)的發(fā)生。RLC是電阻、電感和電容的縮寫，這三種元件是電力系統(tǒng)中最常見的元件，它們的組合可以模擬出各種復(fù)雜的電路狀態(tài)。

在RLC防孤島負(fù)載測試中，首先會通過模擬電網(wǎng)故障，使電力系統(tǒng)進(jìn)入孤島狀態(tài)。然后，通過改變RLC元件的參數(shù)，模擬出各種可能的電路狀態(tài)。在這個(gè)過程中，測試人員會密切關(guān)注電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，看是否有孤島效應(yīng)的發(fā)生。

如果電力系統(tǒng)在發(fā)生故障后，能夠有效地防止孤島效應(yīng)的發(fā)生，那么就可以認(rèn)為這個(gè)電力系統(tǒng)具有較好的防孤島能力。反之，如果電力系統(tǒng)在發(fā)生故障后，不能有效地防止孤島效應(yīng)的發(fā)生，那么就需要對電力系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，提高其防孤島能力。

RLC防孤島負(fù)載測試可以有效地防止電力系統(tǒng)的不穩(wěn)定甚至崩潰，在電力系統(tǒng)中，如果發(fā)生孤島效應(yīng)，可能會導(dǎo)致電力設(shè)備的過載，甚至引發(fā)火災(zāi)等安全事故。通過RLC防孤島負(fù)載測試，可以在電力系統(tǒng)發(fā)生故障前，就預(yù)測到可能發(fā)生的孤島效應(yīng)，從而提前采取措施，防止事故的發(fā)生。提高電力系統(tǒng)的可靠性，通過測試，可以發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)中可能存在的安全隱患，從而及時(shí)進(jìn)行修復(fù)，提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。通過提高電力系統(tǒng)的防孤島能力，可以減少因電力設(shè)備過載等事故導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失。

1. 準(zhǔn)備試驗(yàn)設(shè)備和測試儀器，包括電網(wǎng)模擬器、功率分析儀、信號發(fā)生器等。

2. 連接試驗(yàn)設(shè)備和被試設(shè)備，按照試驗(yàn)要求進(jìn)行接線和參數(shù)設(shè)置。

3. 進(jìn)行孤島效應(yīng)模擬試驗(yàn)，通過電網(wǎng)模擬器模擬電網(wǎng)的各種異常情況，例如電壓波動(dòng)、過載、短路等，觀察防孤島保護(hù)裝置是否能夠正確動(dòng)作，是否能夠快速切離故障部分，并保障電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

4. 進(jìn)行功能性測試，測試防孤島保護(hù)裝置的各種保護(hù)功能，例如過電壓、低電壓、頻率過高、頻率過低、逆功率、外部聯(lián)跳、頻率突變等保護(hù)功能，檢查其是否能夠正確動(dòng)作并保障系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定運(yùn)行。

5. 進(jìn)行性能測試，測試防孤島保護(hù)裝置的各項(xiàng)性能指標(biāo)，例如動(dòng)作時(shí)間、動(dòng)作電流、動(dòng)作電壓等，檢查其是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范要求。

總之，防孤島試驗(yàn)是確保防孤島保護(hù)裝置性能可靠、功能完善的重要手段，對于分布式電源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定運(yùn)行具有非常重要的意義。

孤島效應(yīng)

逆變器在正常并網(wǎng)發(fā)電時(shí)，光伏發(fā)電系統(tǒng)連接在電網(wǎng)上，向電網(wǎng)輸送有功功率。當(dāng)電網(wǎng)故障時(shí)，光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)可能還在持續(xù)工作，并和本地負(fù)載處于獨(dú)立運(yùn)行狀態(tài)，這種現(xiàn)象被稱為孤島效應(yīng)。

危害

1、可能危及電網(wǎng)設(shè)施維護(hù)人員和用戶的人事安全;

2、干擾電網(wǎng)的正常合閘;

3、電網(wǎng)不能控制孤島中的電壓和頻率，從而損壞配電設(shè)備和用戶設(shè)備。