一種改進型孤島檢測算法在電梯能量反饋系統(tǒng)中的應用

付興武　謝群

摘要：為了解決電梯能量反饋系統(tǒng)中存在的孤島檢測問題，在總結已有的主動移相式孤島檢測算法的基礎上，提出了一種改進后的主動移相式算法。該方法通過把移相角與頻率之間的正弦關系簡化為線性關系，從而提高了檢測速度。為了驗證所提出的改進方法的有效性，對其進行了仿真實驗驗證，結果表明該方法能快速準確的檢測出孤島現象。

關鍵詞：滑動頻率偏移法； 孤島檢測； 能量反饋； 主動移相式算法

中圖分類號：TN911?34； TM712 文獻標識碼：A 文章編號：1004?373X（2013）02?0091?03

近年來，隨著國家四萬億計劃的實施力度不斷加大，房地產也迎來了發(fā)展的春天，這給電梯行業(yè)的發(fā)展帶來了不可多得的機會。據統(tǒng)計，目前我國的電梯超過160萬臺，每部電梯的用電量每天在50°～150°之間。由此看來，電梯每天消耗的電能將是一個很龐大的數量。如何做好電梯節(jié)能的研究也成為當前迫切的工作。而電梯節(jié)能的關鍵是要充分利用電梯在下降的這一部分能量，讓它高效的轉化成電能。當前，很多電梯系統(tǒng)都讓這部分能量消耗在大功率電阻中，這造成電能的巨大浪費。采用逆變器可將這部分電能回送到電網，但在能量反饋的過程中可能會形成孤島效應[1?4]。孤島現象會危害電力維修人員，破壞電力設備等一系列嚴重后果，因此孤島檢測也成為能量回饋控制系統(tǒng)中不可缺少的一部分。

為了檢測孤島，在能量回饋控制系統(tǒng)中通常利用的檢測方法是——主動方式的移相孤島檢測[5]，該檢測方法的原理是，控制逆變器，使它的相位、頻率、或輸出功率存在一定的擾動，該方法檢測精度高、非檢測區(qū)域小、電流畸變小。但是主動移相式孤島檢測也存在著一些不足[6?11]，如需添加復雜的小量和邏輯判斷，延長了檢測時間，因此，本文在主動式移相算法的基礎上，加以改進，以達到縮短檢測時間的目的。

4 結 語

電網失壓后要求快速的檢測出孤島，否則會對維修人員和用電設備（電梯）甚至電網產生嚴重的后果。本文通過把主動移相式算法中移相角與頻率偏差間的正弦關系簡化成為擾動與頻率偏差間的線性關系，并通過給出了詳細的推導過程及Matlab/Simulink仿真，結果表明改進后算法比原算法邏輯更簡單，速度也越快。

參考文獻

[1] HUNG G K， CHANG C C， CHEN C L. Automatic phase?photovoltaic inverters [J]. IEEE Transactions on Energy Conversion， 2003， 18（1）： 169?173.

[2] YIN J， CHANG L， DIDUCH C. A new adaptive logic phase?shift algorithm for anti?islanding protections in inverter?based DG systems [C]// IEEE 36th Power Electronics Specialists Conference. [S.l.]： IEEE， 2005： 2482?2486.

[3] 劉芙蓉，王輝，康勇.滑模頻率偏移法的孤島檢測盲區(qū)分析[J].電工技術學報，2009，24（2）：178?182.

[4] 劉芙蓉，康勇.主動移相式孤島檢測的一種改進的算法[J].電工技術學報，2010，25（3）：172?176.

[5] 郭小強，趙清林.光伏發(fā)電系統(tǒng)孤島檢測技術[J].電工技術學報，2007，22（4）：157?162.

[6] IEEE. IEEE Std 929?2000 IEEE recommended practice for utility interface of photovoltaic （PV） system [S]. New York： Institute of Electrical and Electronic Engineers， 2000.

[7] 禹華軍，潘俊民.并網發(fā)電逆變系統(tǒng)孤島檢測新方法的研究[J].電力系統(tǒng)及其自動化學報，2005，17（5）：102?106.

[8] LIU Fu?rong， KANG Yong， DUAN Shan?xu. Analysis and optimization of active frequency drift islanding detection method [C]// Proceeding on APEC. [S.l.]： APEC 2007： 1379?1348.

[9] 鄭詩程，丁明.光伏發(fā)電系統(tǒng)及其孤島效應的仿真與實驗研究[J].系統(tǒng)仿真學報，2005，17（12）：3085?3088.

[10] 劉芙蓉.并網型用戶光伏系統(tǒng)的孤島檢測技術研究[D].武漢：華中科技大學，2008.

[11] 劉芙蓉，王輝，康勇.滑動頻率偏移法在用戶光伏孤島檢測的應用[J].電源世界，2008（8）：40?43.

[12] 黃聲華，劉承錫.全可控能量回饋器的研制與應用[J].電力電子技術，2006，40（6）：54?57.

[13] 張純江，郭中南，孟慧英，等.主動電流擾動法在并網發(fā)電系統(tǒng)孤島檢測中的應用[J].電工技術學報，2007，22（7）：176?179.