在我国,依靠政府财政资金补助及光伏优先并网政策的支持,光伏逆变器并网数量及容量不断增加。在这种情况下,孤岛运行将会使分布式发电系统面临更严峻的考验。现有的孤岛检测研究多数仅针对单台逆变器离网,而在逆变器集群环境中检测性能明显下降,甚至出现检测失败的现象。所以,改进现有孤岛检测技术,提高其在逆变器集群并网条件下的检测性能,在理论发展及实际工程应用上都具有重要意义。本文就并网逆变器集群的孤岛检测技术展开了研究,其研究内容主要包括:(1)阐述孤岛效应的产生原因及危害,简要介绍现有本地检测法及远程检测法原理并评价其优劣性。提出适用于逆变器集群的集中检测思路,指出该思路与现有多台逆变器孤岛检测研究的区别。(2)逆变器集群并网仿真模型搭建。研究逆变器控制策略,采用恒功率电流型控制策略,搭建电流内环、功率外环的控制回路。以三台逆变器代表逆变器集群,模拟并网状态下逆变器集群与本地负载的功率平衡环境。运用公式推理及仿真验证得到功率匹配程度与孤岛后公共连接点电压幅值及频率的变化关系。(3)提出基于间谐波阻抗测量的集中式孤岛检测算法。对阻抗测量法原理进行简要介绍并指出传统方法的不足之处。设计间谐波扰动注入装置,通过公式推导得出扰动装置注入间谐波频率及开关频率之间的关系,分析间谐波扰动对电能质量的影响。通过理论分析及模型仿真证实该方法的可行性及通用性,研究系统阻抗与本地负载容量、电源负载投切、测量频率、负载品质因数之间的关系,并对不同工况下可能出现的影响检测性能的问题进行解决。(4)提出适用于逆变器集群的改进主动移频法。通过公式推导说明传统方法存在稀释效应及检测盲区的弊端。使用S函数调整三相逆变器锁相环输出相角,实现三相逆变器在恒功率输出的同时产生“死区”可控的畸变电流。改进Sandia主动移频法,加入划分非孤岛与疑似孤岛的移频投入判据;根据电网侧无功交换量预判孤岛后频率偏移方向,从而对斩波系数公式进行改进;利用主动移频相角及负载特性相角进行公式推导,获得无检测盲区的正反馈增益范围。通过仿真验证该算法可令逆变器集群的公共连接点频率偏移并在较短时间内成功检测出孤岛运行。(5)根据示范工程的具体情况,研究适用于现场的反孤岛保护装置算法。阐述反孤岛保护装置的功能需求和对现场情况的综合考虑,提出一种新型方法——基于并网点功率交换测量的主动检测法。通过对现场变压器空载损耗的计算,设定功率交换法的扰动投入条件及孤岛检测判据。该主动检测法与过/欠电压及过/欠频率的被动法共同构成反孤岛保护装置算法。最后通过仿真对该算法进行验证。