i孤島效應(yīng)產(chǎn)生的機理計算案例綜述孤島的定義及其危害根據(jù)IEEEStd.929-2000的定義，“孤島”是指光伏發(fā)電電網(wǎng)的一部分在與市電網(wǎng)其他部分隔離開時繼續(xù)保持運行的一種狀態(tài)。當系統(tǒng)正常工作時光伏發(fā)電經(jīng)過公共連接點PCC與市電網(wǎng)相連接共同為負載供電，如果電網(wǎng)因故障、檢修或者其他非人為原因引起電網(wǎng)停止工作時，若光伏發(fā)電模塊不能在最短的時間內(nèi)檢測出電網(wǎng)停電而將自身切離市電網(wǎng)絡(luò)，并單獨由光伏發(fā)電網(wǎng)向負載供電，維持負載正常工作，這時就會造成電力公司無法控制的自給供電現(xiàn)象，該現(xiàn)象就稱之為孤島。也可理解為此時的光伏運行處于孤島狀態(tài)。孤島效應(yīng)對于DG系統(tǒng)來說是一種特有的現(xiàn)象。而且當這種現(xiàn)象發(fā)生時往往伴隨著很大的危害，不僅僅會對電力設(shè)備、負載產(chǎn)生損壞，同時維修檢查人員的生命安全也沒有安全保障。所以說檢測孤島效應(yīng)和做出有效防護對于該類系統(tǒng)來說相當重要，而且也成為了人們研究的主要方向。孤島檢測的基本原理分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)（DG）的檢測原理圖如圖3.1所示圖3.1DG與電網(wǎng)連接時的系統(tǒng)孤島檢測原理圖由圖分析可知分布式發(fā)電和電網(wǎng)通過PCC點連接，向負荷輸送電力，負荷由電阻、電感和容量組成。如圖3.1所示，當電網(wǎng)正常運行時斷路器QF1、QF2閉合分布式電源輸出功率為并聯(lián)負載消耗的功率為輸入進電網(wǎng)的功率為則可以得出：（3.1）（3.2）其中式中和為：（3.3）（3.4）式（3.3），（3.4）中U為PCC點電壓，是在PCC點的角頻率。當電網(wǎng)正常運作時：，其中是電網(wǎng)電壓，是電網(wǎng)電壓的角頻率，由（3.3），（3.4）得：（3.5）（3.6）當電網(wǎng)因故障以及其他外界因素而斷電時，如上圖3.1所示，相當于斷路器QF1斷開，該系統(tǒng)由分布式電源獨自向用戶負載提供所需的電能，維持系統(tǒng)通暢運行，而此時負載所需要的功率為：（3.7）（3.8）式（3.7），（3.8）中,分別為當斷開后所為負載提供的有功和無功，,是當斷開與市電網(wǎng)相連接后PCC點處的電壓和角頻率。將式（3.5）與（3.7）相除可以得到：（3.9）假設(shè)可由式（3.9）得出，即可以理解為當分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出的與負載消耗的相等時，倘若產(chǎn)生孤島效應(yīng)后，那么在PCC點出的電壓不變。式（3.6）和（3.8）相除可以得到：（3.10）由式（3.6）可得：（3.11）由式（3.10），（3.11）可以得出：（3.12）式（3.12）中：稱為諧振電路中電容的無功功率，所以可以將式（3.12）簡化為：（3.13）假設(shè),則式（3.13）為：（3.14）由式（3.14）可知，即當DG發(fā)電系統(tǒng)所輸出的和與負載PLC所接受的有功，無功相等時，產(chǎn)生孤島效應(yīng)PCC點所在的電壓，頻率不變。由式（3.9）和（3.13）可得，當DG發(fā)電系統(tǒng)輸出的和與負載PLC所接受的有功，無功不相等時，即時，孤島效應(yīng)產(chǎn)生后，PCC點處的電壓和頻