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智能电网中使用状态观测器和物联网基础设施的高速孤岛检测
High-Speed Islanding Detection in Smart Grids Using a State Observer and IoT Infrastructure
Shahid Karim · Prajoona Valsalan · Faisal Alsaif · Haseeb Tahir 等5人 · IEEE Access · 2025年1月
本研究提出并网配电网创新孤岛检测方案，利用离散集合卡尔曼滤波器结合物联网设备实现实时监测和通信。通过IoT设备和MQTT协议采集公共连接点电压信号，DEKF在各种条件下准确估计PCC电压状态，IoT集成确保连续数据采集和与监测系统的快速通信。测量与估计信号之间的残差作为孤岛检测的可靠指标。MATLAB Simulink仿真显示检测准确率99.5%，响应时间1.5毫秒以内。该方案对非孤岛事件鲁棒，提供可靠高效的智能电网保护方案且计算开销最小。
解读: 该IoT孤岛检测技术与阳光电源智慧并网解决方案高度契合。阳光SG系列逆变器需要快速准确的孤岛检测以满足电网安全要求，该DEKF卡尔曼滤波方法可集成到阳光逆变器DSP控制算法中。结合阳光iSolarCloud云平台的IoT通信能力，可实现毫秒级孤岛检测和远程监控，提升分布式光伏并网安全性，满足IEEE...
基于构网型控制的分布式能源资源孤岛检测性能评估
Performance Evaluation of Islanding Detection for Distributed Energy Resources with Grid-forming Control
Shuliang Zhu · Yuyang Liu · Xiaojie Shi · Yuhao Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年9月
随着分布式能源资源（DER）的广泛应用，构网型（GFM）逆变器控制技术得到发展，旨在维持并网运行下的频率与电压稳定，但其对孤岛检测有效性的负面影响引发关注。本文针对经典下垂型GFM控制与滑模频率偏移（SMS）孤岛检测方法的协同运行性能进行评估。通过建立小信号模型，深入分析二者交互机理，确定确保孤岛状态下可靠检测与并网状态下稳定运行的SMS系数合理范围。研究表明，SMS系数与下垂控制中Q-V系数等关键参数共同影响检测效果，需协同优化设计。仿真与实验验证了理论分析的正确性。
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的构网型控制优化具有重要价值。文章揭示的SMS孤岛检测系数与下垂控制Q-V系数的协同设计方法，可直接应用于阳光电源GFM控制策略的参数整定，解决构网型逆变器在弱电网或微电网场景下孤岛检测失效的难题。通过小信号模型分析确定的参数合理范...
利用D-PMU和负序阻抗相角分析的微电网孤岛检测
Microgrid Islanding Detection Using D-PMU and Phase Angle Analysis of Negative Sequence Impedance
Asim Chaulagain · Ramakrishna Gokaraju · Nurul Chowdhury · Krish Narendra · IEEE Access · 2025年1月
非计划孤岛检测是微电网运行的重大挑战。孤岛发生时分布式能源DER需在2秒内快速断开，使快速孤岛检测至关重要。本文描述利用配电相量测量单元D-PMU的新型微电网孤岛检测方法，通过检查负序阻抗角随时间的变化实现。与仅使用电压电流序分量相角的方法不同，阻抗相角捕获电阻和电抗的整体效应，更清楚理解扰动期间的电气行为。在六节点微电网和IEEE-34节点系统中验证，使用工业标准PhasorSmart软件评估在线性能。该检测技术可有效区分非孤岛事件，孤岛检测时间小于50ms，显著快于现有被动技术。
解读: 该快速孤岛检测技术对阳光电源微电网解决方案的保护功能提升有重要价值。阳光微电网系统需要毫秒级孤岛检测来保护设备和人员安全。D-PMU相量测量技术可集成到阳光微电网控制器中，提供比传统频率电压检测更快更准确的孤岛识别。负序阻抗相角分析算法可应用于阳光储能和光伏逆变器的并网保护功能。该技术结合阳光构网型...
基于负序电流注入的主动孤岛检测方法
Negative Sequence Current Injection Based Active Islanding Detection Method
Chiranjit Biswas · Soham Chakraborty · Kamakshi Patro · Jyotsna Nain 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月
本文提出了一种用于并网电压源逆变器（VSI）的快速准确的主动式孤岛检测方案。在该方案中，VSI 产生一个小的负序电压，以持续向系统注入一个小的负序电流。测量公共耦合点（PCC）的电压，并提取 PCC 电压的负序分量。将 VSI 产生的负序电压与 PCC 处的负序电压相结合，得到一个时不变系数，本文提议将该系数用于孤岛检测。如果仅基于 PCC 处负序电压的幅值进行检测，则必须设置较高的阈值，因为由于电网不平衡和其他暂态事件，PCC 处也可能存在幅值较小的负序电压。在提出的方案中，孤岛检测系数取决于...
解读: 从阳光电源的并网逆变器产品线角度分析，该负序电流注入型孤岛检测技术具有显著的工程应用价值。传统主动式孤岛检测方法往往需要注入较大扰动信号，这与我们追求的高电能质量目标存在矛盾。该方案通过注入微量负序电流，利用注入信号与PCC点负序电压的相似性构建检测系数，巧妙地将检测依据从绝对幅值转向相关性分析，使...
基于零序相角的交流微电网高级孤岛检测方案
Advanced Islanding Detection Scheme Based on Zero Sequence Phase Angle for AC Microgrids
Javeed Bashir · Premalata Jena · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月
本文介绍了一种适用于与主电网相连的分布式发电（DG）系统的新型局部式孤岛检测方法，重点关注其在交流微电网中的应用。与传统的主动式方法（会有意干扰系统）不同，该方法完全是被动式的，可确保不对电能质量、稳定性或可靠性产生不利影响。此方法聚焦于两个特定分量——零序电流叠加分量（<inline - formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><tex -...
解读: 该零序相角孤岛检测方案对阳光电源的并网型产品线具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的并网保护功能，提升系统安全性。特别是在PowerTitan大型储能系统中，该方案可有效解决多机并联时的孤岛检测难题。方案的零序分量监测原理与阳光现有的GFL控制架构兼容性好，实施成本低...