實 驗
應用PTS-5000完成光伏單相逆變器孤島保護,其連接線圖如圖17所示。PSW160-7.2設定電壓為100V,電流1.5A,APS-300設置為50Hz,電壓40V,操作于1P2W模式下(注:APS-300接至AC Input后,再由單相測試線由AC Output接至PEK-510)。

(1) 未建立孤島運行方式
當PEK-510開關開啟后,可觀測得PSW提供功率為120W,APS-300亦提供單相8.4W功率,逆變器正常運行,實驗結果如圖18所示。

調整PSW輸出功率,使APS-300輸出功率降為零,當PSW輸出電流調整為1.6A,PSW輸出功率為130W,此時APS-300輸出功率為零,(AC),實驗結果如圖19所示。逆變器正常運行。

(2) 建立孤島運行方式
將AC開關斷開(即斷開市電),逆變器因檢測到市電斷開而中斷運行。AC開關狀態如圖20所示。

產生孤島現象后,通過PSIM的DSP示波器調整偏移角度, 偏移角度與輸出電壓頻率對應關系表1。
表1 偏移角度與輸出電壓頻率

由實驗結果可以看出,隨著偏移角度為正值增加,輸出電壓頻率逐漸增加,直至PEK-510逆變器不工作(輸出電壓頻率大于52Hz);隨著偏移角度為負值增加,輸出電壓頻率逐漸下降,直至PEK-510逆變器不工作(輸出電壓頻率小于48Hz)。
結 論
由結果可以看出,主動頻率偏移檢測可在系統處于孤島現象時利用調整偏移角度,使得頻率超出系統所設定之范圍,達到孤島保護的功能。