首先在αβ坐標(biāo)系下構(gòu)建了頻率自適應(yīng)鎖相器，用于快速準(zhǔn)確地捕獲電網(wǎng)相位；然后研究了一種通過相位擾動(dòng)實(shí)現(xiàn)三次諧波分量注入的具體方法，并確定了擾動(dòng)系數(shù)的選擇依據(jù)，同時(shí)借助具有高速運(yùn)算性能的滑動(dòng)Goertzel濾波器對公共耦合點(diǎn)處的三次諧波電壓進(jìn)行提取，以便能快速檢測系統(tǒng)是否發(fā)生孤島。最后通過仿真及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所提方法的可行性和有效性。

　　考慮到新型可再生能源清潔無污染及儲(chǔ)量豐富等諸多強(qiáng)力優(yōu)勢，能源產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整正在世界范圍內(nèi)廣泛興起。發(fā)展新型可再生替代能源，提高清潔電力供應(yīng)，從長遠(yuǎn)考慮，無論在技術(shù)提高、環(huán)境保護(hù)，還是在經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面都將會(huì)有實(shí)質(zhì)性的促進(jìn)意義。

　　以太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等主導(dǎo)型可再生能源建立發(fā)展起來的分布式發(fā)電系統(tǒng)（Distributed Generation System，DGS）旨在為用戶提供優(yōu)質(zhì)、清潔、高效能的電力資源。

　　分布式發(fā)電系統(tǒng)以其經(jīng)濟(jì)、高效等諸多優(yōu)勢，業(yè)已在可再生電力能源產(chǎn)業(yè)中獲得了新發(fā)展。分布式發(fā)電系統(tǒng)中的孤島現(xiàn)象通常理解為：當(dāng)主電網(wǎng)因電氣故障、檢修或誤操作等原因與分布式發(fā)電系統(tǒng)失聯(lián)后，發(fā)電系統(tǒng)作為獨(dú)立電源將繼續(xù)對本地負(fù)載供電，形成獨(dú)立不可控的自給電力系統(tǒng)。

　　按照孤島檢測標(biāo)準(zhǔn)UL 17417和IEEEStd1547的相關(guān)規(guī)定，任何分布式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)必須具有孤島檢測功能，并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)迅速完成檢測，及時(shí)封鎖逆變器。

　　主動(dòng)式檢測方法通常采用對逆變器控制中的某個(gè)參量（如電流頻率、電流相位、電流幅值、電流諧波和電壓等）施加擾動(dòng)的措施，來觀測公共耦合點(diǎn)（Point of common coupling，PCC）處的某些參量變化，來判斷是否發(fā)生孤島。

　　主動(dòng)式檢測方法的首要問題是擾動(dòng)信號(hào)的選定。如果擾動(dòng)信號(hào)頻率過高，則會(huì)放大本地負(fù)載品質(zhì)因數(shù)的作用，導(dǎo)致孤島難檢；如果采用偶次諧波作為擾動(dòng)，又不得不面對偶次諧波難以消除的困擾。

　　縱觀與孤島檢測相關(guān)的大部分文獻(xiàn)資料，很少有學(xué)者結(jié)合電壓同步技術(shù)提出相應(yīng)的孤島檢測新方法。此類方法的關(guān)鍵在于如何平衡擾動(dòng)與同步鎖相的關(guān)系，換言之，施加的擾動(dòng)不能改變或影響同步提取信號(hào)中的電壓過零點(diǎn)的位置。

　　孤島檢測的另一個(gè)重要問題在于檢測的快速性，而快速性的實(shí)現(xiàn)恰恰需要依托具有較少運(yùn)算量的數(shù)據(jù)處理算法來完成。

　　本文首先在由頻率自適應(yīng)同步鎖相器所得的相位角上整周期地注入一個(gè)小幅的正弦擾動(dòng)，然后通過具有高速運(yùn)算性能的滑動(dòng)Goertzel濾波器提取vPCC中由擾動(dòng)相位帶來的三次諧波電壓，并與孤島檢測閾值比較，來判定系統(tǒng)是否發(fā)生孤島。最后由仿真及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證所提方法的可行性及有效性。

　　結(jié)論

　　首先通過頻率自適應(yīng)鎖相器獲得了電網(wǎng)的相位角，然后提出了實(shí)現(xiàn)向并網(wǎng)電流注入少量三次諧波的相位擾動(dòng)法，并通過滑動(dòng)Goertzel濾波器對PCC處三次諧波電壓的快速提取實(shí)現(xiàn)孤島檢測。最后通過仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了方案的可行性和有效性。