单相逆变器并网控制和有源频率偏移孤岛检测

资 源 简 介

单相逆变器并网控制和有源频率偏移孤岛检测

详 情 说 明

单相逆变器并网控制及其孤岛检测技术研究

单相逆变器在分布式发电系统中扮演着重要角色，其核心功能是将直流电能转换为交流电能并实现与电网的同步并网。并网控制的关键在于实现逆变器输出与电网电压的频率、相位和幅值保持严格同步，通常采用锁相环（PLL）技术来跟踪电网电压的相位信息。通过电流内环和电压外环的双闭环控制策略，逆变器可以动态调节输出电流，确保向电网注入高质量的电能，同时抑制谐波干扰。

孤岛效应是并网逆变器面临的重要安全隐患，当电网断电而逆变器仍继续向本地负载供电时，可能对维修人员造成电击风险。有源频率偏移法（AFD）是一种有效的主动式孤岛检测手段，其原理是逆变器主动向输出电流注入微小的频率扰动。当电网正常运行时，电网的强电压特性会抵消这种扰动；而在孤岛状态下，缺乏电网的钳制作用，频率扰动将快速累积，导致系统频率超出正常范围，从而触发保护机制。该方法在检测速度和可靠性之间取得了较好的平衡，同时对电能质量的影响较小。

值得注意的是，孤岛检测需要在检测灵敏度和抗干扰能力之间进行权衡，避免在电网正常波动时误动作。现代并网逆变器通常将AFD与其他被动检测方法相结合，形成多层次的保护体系。随着智能电网的发展，基于通信的协同式孤岛检测技术也正在成为研究热点。