光伏并网发电系统孤岛检测技术的研究及实现(7)
该方案很难选择不会导致误动作的阈值。一些特定负载的启动，尤其是电动机的启动过程经常产生很大的暂态相位跳变，这个时候阈值的选取就很困难了。
（C）基于电压谐波检测的反孤岛策略
（a）工作原理
电压谐波检测反孤岛策略是通过监控并网逆变器输出端电压谐波失真来检测孤岛效应的一种被动式反孤岛策略。
电网正常工作时，电网可以看作为一个很大的电压源，并网逆变器产生的谐波电流将输入低阻抗的电网，这些很小的谐波电流与低值的电网阻抗在并网逆变器输出端处的电压响应仅含有很小的谐波（ ）。
电网跳闸后，两个因素使得谐波增加：其一是并网逆变器产生的谐波电流流入阻抗远高于电网阻抗的负载，从而使逆变器输出端电压产生较大失真；其二是系统中分布式变压器的电压响应也会导致电压谐波的增加。从而，通过检测端电压的谐波分量可以检测出孤岛效应。
（b）优缺点
理论上，可以在很大范围内检测出孤岛效应；在多台逆变器的情况下不会产生稀释效应；即使在功率匹配情况下也有效；作为被动式方案，不会影响电网电能质量，也不会干扰系统的暂态响应。与相位跳变方案一样，阈值难以确定。
（2）主动式反孤岛策略
（A）移频法[18]
移频法是主动式反孤岛策略方案中最为常用的方案，主要包括主动移频（AFD）、Sandia移频、滑模频率偏移法等。
（a）主动移频反孤岛策略——AFD方案
AFD的原理是通过并网光伏系统向电网注入略微有点变形的电流，以形成一个连续改变频率的趋势。当连接电网时，频率是不可能变化的；而与电网分离后，逆变器输出端电压 的频率被迫向上或向下偏移，一次检测孤岛的发生。
常用执行向上频移的方案像电网注入略微变形的电流，即在正弦波里插入死区，即所谓斩波系数为 。如图2-3所示，可见，光伏系统的输出电流的频率被相应提高。
图2-3 用于AFD反孤岛方案的电流波形
对于阻性负载，电压响应将跟随失真的电流波形，以比纯正弦激励的响应更短的时间达到过零点。当孤岛发生时，端电压的上升过零点比期望的提前到达，因此端电压和输出电流之间的相位误差增加了，这样并网光伏逆变器继续检测到频率误差并且再次增加端电压频率，直到触发过/欠频保护，从而实现了主动移频反孤岛保护。
但是对于并联RLC负载，AFD可能存在不可检测区，分析如下：
若负载阻抗角 ，即负载呈容性，而负载的阻容性会导致电网跳闸时逆变器输出端的频率向下偏移，因此在孤岛发生后的第k个周期，若负载阻抗角 的滞后作用和 的超前作用相抵消，且此时频率和电压未超出预设阈值，那么，系统将无法检测到孤岛的发生。
同理，对于负频率偏移AFD方案切 的情况，也会存在于上述类似的问题。
本方法容易实现，在纯阻性负载情况下可以阻止持续的孤岛运行，与被动式反孤岛策略相比具有更小的NDZ；但是会影响电网电能质量，并且不连续的电流波形还可能导致射频干扰，在存在多台并网逆变器需要统一频率偏移方向。
（b）基于正反馈的主动频率——Sandia频移方案[15]
Sandia 频移就是检测逆变器交流输出电压的频率ω，并运用正反馈的主动式频移方案。定义斩波分数为逆变器输出端电压频率与电网电压频率偏差的函数，即
其中， 为第k周期的斩波系数，k为不改变方向的加速增益， 为逆变器输出电压频率, 为电网电压频率。
Sandia 频移方案的主要作用是强化了频率偏差。当电网连接时，Sandia频移方案检测到微小的频率变化，并试图加快频率的变化，但是电网的稳定性禁止频率发生改变。在电网跳闸后，频率偏差随 频率的增加而增加，斩波因子也增加，于是并网逆变器加快了输出电流的频率，这种状况持续直到频率触发过频保护。 频率下降的情况与此类似，最终斩波因子变为负， 的周期变得比 的长。