CN116047188B

CN116047188B - 电力电子变压器的孤岛检测方法、电子设备及存储介质

Info

Publication number: CN116047188B
Application number: CN202211268713.7A
Authority: CN
Inventors: 文武松; 张颖超; 聂金铜; 金丽萍; 张瑞伟; 詹天文
Original assignee: Army Engineering University of PLA
Current assignee: Army Engineering University of PLA
Priority date: 2022-10-17
Filing date: 2022-10-17
Publication date: 2023-11-07
Anticipated expiration: 2042-10-17
Also published as: CN116047188A

Abstract

本发明提供了一种多端口电力电子变压器的孤岛检测方法。首先，将多端口电力电子变压器的运行状态划分为四类有功不匹配区间Sec.I、Sec.II、Sec.IV和Sec.V和一类有功匹配区间Sec.III。其次，针对有功不匹配区间Sec.I或Sec.V，根据MVAC端口直流母线电压偏离参考值判断发生了孤岛；针对有功不匹配区间Sec.II或Sec.IV，根据MVAC端口公共耦合点处电压的跌落深度超限判断发生了孤岛；针对有功匹配区间Sec.III，依次交替向MVAC电网注入大小相等方向相反的无功功率，根据无功测量值与设定的参考值不吻合或连续两次测量的电压频率的差值越限判断发生了孤岛。该方法能实现全功率配置范围内的孤岛检测，不存在检测盲区，无需注入扰动而影响电能质量，不依赖通信***，检测精度高、抗扰动能力强、速度快。

Description

电力电子变压器的孤岛检测方法、电子设备及存储介质

技术领域

本文件涉及电力电子设备技术领域，尤其涉及一种多端口电力电子变压器的孤岛检测方法、电子设备及存储介质。

背景技术

图2为四端口共高频母线电力电子变压器(High-Frequency-Bus-based PowerElectronic Transformer,HFB-PET)的一种典型运行场景。中压交流(Medium-Voltage AC,MVAC)和中压直流(Medium-Voltage DC,MVDC)端口分别连接交流和直流电网，低压交流(Low-Voltage AC,LVAC)和低压直流(Low-Voltage DC,LVDC)端口均工作于恒压模式。在MVAC端口外部设置有网侧断路器K₁和端口侧断路器K₂。当上游故障导致电网不可用或其它人为原因需要断开电网时，K₁跳闸，MVAC端口立即出现孤岛现象。为了保障相关维修人员的人身安全以及HFB-PET的可靠运行，需要及时且准确地自动检测出孤岛的发生。

多端口电力电子变压器端口间功率配置关系复杂，且与本地负载的功率匹配呈现多样性，同时，各端口通过高频母线互联，相互之间的功率存在强非线***叉耦合关系，一个端口的负载变化极易引发其它端口的功率波动，造成电压、电流出现偏离，甚至触发低频振荡。因此，传统的单级或两级新能源并网变换器的孤岛检测方法无法很好地适用于此。

多端口电力电子变压器的孤岛检测方法应满足以下几点：

一是，合理选择检测目标参数，能快速且准确地检测出孤岛。分析孤岛发生时刻典型电气参数的变化规律，选择具有代表性的目标参数作为孤岛判断的依据，提高检测速度和准确性，避免端口间出现长时间功率失衡而触发电压、电流保护。

二是，孤岛检测方法及判定依据必须适用于全功率范围，不能存在检测盲区。

三是，孤岛检测和判断应具备一定鲁棒性，避免干扰引起的误判行为。

发明内容

本发明提供一种多端口电力电子变压器的孤岛检测方法、电子设备及存储介质，旨在解决上述问题。

本发明提供了一种多端口电力电子变压器的孤岛检测方法，其特征在于，包括：

S1、获取多端口电力电子变压器的MVAC端口的网侧断路器断开前MVAC端口的运行参数、以及网侧断路器断开前后本地负载消耗的额定有功功率偏差标幺值；

S2、根据步骤S1获取的内容将多端口电力电子变压器MVAC端口网侧断路器断开前的运行状态预先划分为五类运行区间，五类运行区间分别为四类有功不匹配区间Sec.I、Sec.II、Sec.IV以及Sec.V和一类有功匹配区间Sec.III；

S3、根据MVAC端口的网侧断路器断开前多端口电力电子变压器的运行区间、MVAC端口的网侧断路器断开后的直流母线电压值、MVAC端口公共耦合点处电压跌落深度以及MVAC端口电压频率和输入无功功率判断在所述运行区间内是否存在孤岛现象。

本发明还提供了一种电子设备，包括：

处理器；以及，

被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述计算机可执行指令在被执行时使所述处理器执行如上述多端口电力电子变压器的孤岛检测方法的步骤。

本发明还提供了一种存储介质，用于存储计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被执行时实现如上述多端口电力电子变压器的孤岛检测方法的步骤。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书一个或多个实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的多端口电力电子变压器的孤岛检测方法的流程图；

图2为四端口HFB-PET的运行场景示意图；

图3为多端口电力电子变压器的工作区间划分图；

图4为工作区间Sec.III内的无功功率匹配图；

图4(a)为本地负载为R-L型的工作区间Sec.III内的无功功率匹配图；

图4(b)为本地负载为R-C型的工作区间Sec.III内的无功功率匹配图；

图4(c)为本地负载为R-L-C型的工作区间Sec.III内的无功功率匹配图；

图4(d)为本地负载为R型的工作区间Sec.III内的无功功率匹配图；

图5为本发明实施例的孤岛检测的循环流程图；

图6为工作区间Sec.I内的孤岛检测过程波形示意图；

图7为工作区间Sec.V内的孤岛检测过程波形示意图；

图8为工作区间Sec.II内的孤岛检测过程波形示意图；

图9为工作区间Sec.IV内的孤岛检测过程波形示意图；

图10为工作区间Sec.III内的孤岛检测过程波形示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书一个或多个实施例中的技术方案，下面将结合本说明书一个或多个实施例中的附图，对本说明书一个或多个实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书一个或多个实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本文件的保护范围。

方法实施例

本发明实施例提供了一种多端口电力电子变压器的孤岛检测方法，图1为本发明实施例的多端口电力电子变压器的孤岛检测方法的流程图，如图1所示，本发明实施例的多端口电力电子变压器的孤岛检测方法包括：

S1、获取多端口电力电子变压器的MVAC端口的网侧断路器断开前MVAC端口的运行参数、以及网侧断路器断开前后本地负载消耗的额定有功功率偏差标幺值；S1具体包括：

记P_MA、P_MD、P_LD和P_LA分别为MVAC、MVDC、LVDC及LVAC端口的输入有功功率，Q_MA为MVAC端口的输入感性无功功率，P_load和Q_load分别为流入本地负载的有功功率及感性无功功率。另外，设定本地负载由电阻R_load、电感L_load和电容C_load并联。

MVAC端口输出的有功功率为P_MAout，K₁断开前本地负载消耗的额定有功功率为P_load，两者的偏差值ΔP可表示为

P_MAout＝-P_MA＝P_MD+P_LD+P_LA (2)

其中，U_pm和U_pm(rated)分别为MVAC端口公共耦合点(PCC)处电压的实时幅值和额定幅值。

有功偏差ΔP可进一步标幺化为

其中，N_v为MVAC端口公共耦合点(PCC)处电压的跌落深度。

根据式(3)可知，当ΔP>0时，PCC处电压将会升高。为保护设备或器件，必须对PCC处电压幅值U_pm加以限制，这里将PCC处电压跌落深度N_v限定为：

其中，m_max为MVAC网侧变换器的最大调制比，U_1ref为MVAC端口的直流母线电压参考值。

S2、根据步骤S1获取的内容将多端口电力电子变压器MVAC端口网侧断路器断开前的运行状态预先划分为五类运行区间，五类运行区间分别为四类有功不匹配区间Sec.I、Sec.II、Sec.IV以及Sec.V和一类有功匹配区间Sec.III；S2具体包括：

在K₁断开时，由于多端口电力电子变压器中MVAC端口的输出功率不会突变，有功偏差值ΔP的大小将直接影响PCC处电压大小及电力电子变压器各端口的运行。根据式(1)～式(4)所示的MVAC电网断开时刻多端口电力电子变压器与本地负载间的有功功率关系，可以划分出四类有功不匹配区间Sec.I、Sec.II、Sec.IV和Sec.V和一类有功匹配区间Sec.III，如图3所示，各区间的特点如下：

(1)区间Sec.I

在K₁断开前，MVAC端口处于“用电”状态，即P_MAout≤0。在K₁断开后，PCC处电压和MVAC端口的直流母线电压U₁都会很快下降到0，需要及时检测出孤岛并重新调整HFB-PET四个端口的有功功率才能保证各端口正常运行。

(2)区间Sec.II

在K₁断开前，MVAC端口处于“发电”状态，即P_MAout>0，且其输出的有功功率小于本地负载的额定有功P_load，即0<δP+1<(1-ΔN_v(thr))²，ΔN_v(thr)为远小于1的正数。在K₁断开后，PCC电压会快速下降，即N_v<1-ΔN_v(thr)，而MVAC端口的直流母线电压U₁维持在参考值U_1ref不变。

(3)区间Sec.IV

在K₁断开前，MVAC端口处于“发电”状态，即P_MAout>0，且其输出的有功功率大于本地负载的额定值P_load即ΔN_v(thr)为远小于1的正数。在K₁断开后，PCC电压会快速上升但不会超过限定值，即1+ΔN_v(thr)<N_v≤N_v(max)，而MVAC端口的直流母线电压U₁维持在参考值U_1ref不变。

(4)区间Sec.V

在K₁断开前，MVAC端口处于“发电”状态，即P_MAout>0，但其输出的有功功率远大于本地负载的额定有功功率P_load，即在K₁断开后，PCC电压会快速上升，直到达到限定值，此时MVAC端口输出有功功率依然大于本地负载消耗的有功功率，其直流母线电压U₁会持续升高且大于参考值U_1ref，需要及时检测出孤岛并重新调整HFB-PET四个端口的有功功率才能保证各端口正常运行。

(5)区间Sec.III

在K₁断开前，MVAC端口处于“发电”状态，即P_MAout>0，但其输出的有功功率与本地负载的额定有功功率P_load基本平衡，即(1-ΔN_v(thr))²≤δP+1≤(1+ΔN_v(thr))²，ΔN_v(thr)为远小于1的正数。在K₁断开后，PCC电压维持在额定值附近，即1-ΔN_v(thr)≤N_v≤1+ΔN_v(thr)，且MVAC端口的直流母线电压U₁维持在参考值U_1ref不变。

S3、根据MVAC端口的网侧断路器断开前多端口电力电子变压器的运行区间、MVAC端口的网侧断路器断开后的直流母线电压值、MVAC端口公共耦合点处电压跌落深度以及MVAC端口电压频率和输入无功功率判断在所述运行区间内是否存在孤岛现象。步骤S4具体包括：

S31、若所述多端口电力电子变压器MVAC端口网侧断路器断开前工作在区间Sec.I或者Sec.V，则根据MVAC端口直流母线电压偏离参考值判断是否发生孤岛；步骤S41具体包括：

实时测量MVAC端口的直流母线电压值U₁；

将U₁与U_1ref比较，若U₁<U_1ref-ΔU_1(thr)或U₁>U_1ref+ΔU_1(thr)，则表明MVAC网侧发生了孤岛，记SecI_V＝1；否则记SecI_V＝0，其中，阈值ΔU_1(thr)>0。

S32、若所述多端口电力电子变压器MVAC端口网侧断路器断开前工作在区间Sec.II、或者Sec.IV，则根据MVAC端口公共耦合点处电压的跌落深度超限判断是否发生了孤岛；步骤S42具体包括：

实时测量并计算MVAC端口公共耦合点处电压跌落深度N_v，之后进行比较；

若在T_Nv秒延时前后均检测到N_v<1-ΔN_v(thr)或N_v>1+ΔN_v(thr)，则表明MVAC端口网侧发生了孤岛，记SecII_IV＝1；否则，记SecII_IV＝0，并且当首次检测到N_v<1-ΔN_v(thr)时启用低电压穿越控制。

S33、若所述多端口电力电子变压器MVAC端口网侧断路器断开前工作在区间Sec.III，则通过依次交替向MVAC电网注入大小相等方向相反的无功功率，根据无功测量值与设定的参考值不吻合或连续两次测量的电压频率的差值越限判断是否发生了孤岛。步骤S43具体包括：

当其运行于有功匹配区间Sec.III时，发生孤岛前后PCC处电压和电压U₁均维持不变，无法通过PCC处电压或MVAC端口的直流母线电压U₁的变化规律判断是否发生了孤岛现象。这里，有必要进一步根据MVAC端口与本地负载之间的无功功率匹配设计适合区间Sec.III内的孤岛检测方法。

MVAC端口输出的感性无功功率与本地负载吸收的额定感性无功功率的偏差值ΔQ可表示为：

当多端口电力电子变压器处于区间Sec.III时，N_v≈1，因此，式(5)可进一步写为：

其中，ω₀为MVAC电网电压的额定频率。

(1)若本地负载为R-L型，即C_load＝0，则

可以看出：负载本身特性决定了Q_load>0；当Q_MA<0时，随着Q_MA的增大，PCC处电压的频率会逐渐增大；当Q_MA>0时，MVAC端口无功功率将无法控制到设定值。

(2)若本地负载为R-C型，即L_load＝∞，则

可以看出：负载本身特性决定了Q_load<0；当Q_MA>0时，随着Q_MA的增大，PCC处电压的频率会逐渐增大；当Q_MA<0时，MVAC端口无功功率将无法控制到设定值。

(3)若本地负载为R型，即L_load＝∞，C_load＝0。

此时本地负载上不吸收无功功率，若无功参考值为非零，则无功控制结果与设定值将始终存在偏差。

(4)若本地负载为R-L-C型，即L_load≠∞，C_load≠0。

假设K₁断开后，本地负载吸收的感性无功功率为Q_{load_1}和Q_{load_2}＝-Q_{load_1}时PCC处电压频率分别为ω₁和ω₂，则有

频率ω₁和ω₂还可按照如下增量形式表示

其中，ω_r为本地负载的自然振荡频率，即

频率ω₁和ω₂的差值可表示为

|ω₂-ω₁|＝|Δω₂|+|Δω₁| (13)

根据式(9)～式(13)，频率差可简化为

综上，可利用以上无功匹配特性对区间Sec.III的孤岛进行检测，图4为工作区间Sec.III内的无功功率匹配图。

(1)图4(a)为本地负载为R-L型的工作区间Sec.III内的无功功率匹配图，根据图4(a)可知：若并网运行时MVAC端口吸收的无功Q_MA<0(A₁点)，则发生孤岛后，MVAC的工作点将由A₁移动到B₁，即能与本地负载实现无功匹配但工作频率与额定值存在偏差。若并网运行时MVAC端口吸收的无功Q_MA>0(A₂点)，则发生孤岛后，MVAC将无法与本地负载实现无功匹配，其无功功率将变为0(由A₂移动到B₂)。

(2)图4(b)为本地负载为R-C型的工作区间Sec.III内的无功功率匹配图，根据图4(b)可知：若并网运行时MVAC端口吸收的无功Q_MA>0(A₂点)，则发生孤岛后，MVAC的工作点将由A₂移动到B₂，即能与本地负载实现无功匹配但工作频率与额定值存在偏差。若并网运行时MVAC端口吸收的无功Q_MA<0(A₁点)，则发生孤岛后，MVAC将无法与本地负载实现无功匹配，其无功功率将变为0(由A₁移动到B₁)。

(3)图4(c)为本地负载为R-L-C型的工作区间Sec.III内的无功功率匹配图，根据图4(c)可知：并网运行时，PCC电压频率为额定值ω₀(工作点为A₁或A₂)。发生孤岛后，MVAC的工作点将由A₁移动到B₁或由A₂移动到B₂，即能与本地负载实现无功匹配，但PCC处电压的频率ω与额定频率ω₀存在偏差。

(4)图4(d)为本地负载为R型的工作区间Sec.III内的无功功率匹配图，根据图4(d)可知：由于负载无法吸收无功，发生孤岛后，MVAC端口的实际无功功率将变为0，与设定值不符。

综上所述，全功率配置范围内孤岛检测判断依据及实现流程如下所示：

***开机运行时，首先完成初始化并启动电力电子变压器的各个端口，之后会进入孤岛循环检测流程，整个检测过程分为三部分。其中，前两部分针对有功不匹配区间Sec.I、Sec.II、Sec.IV和Sec.V，第三部分针对有功匹配区间Sec.III。图5为本发明实施例的孤岛检测的循环流程图，如图5所示，具体检测方法及流程如下：

(1)将实测的MVAC端口的直流母线电压值U₁与参考值U_1ref比较：若U₁<U_1ref-ΔU_1(thr)或U₁>U_1ref+ΔU_1(thr)，阈值ΔU_1(thr)>0，则表明MVAC网侧发生了孤岛，记SecI_V＝1；否则，记SecI_V＝0。该项判断适用于K₁断开前电力电子变压器工作于区间Sec.I或Sec.V的情况。

(2)判断PCC电压跌落深度N_v是否越限。为了抑制***干扰，若在T_Nv秒延时前后均检测到N_v<1-ΔN_v(thr)或N_v>1+ΔN_v(thr)，则判定产生了孤岛记SecII_IV＝1；否则，记SecII_IV＝0。另外，若使能了LVRT功能，则当首次检测到N_v<1-ΔN_v(thr)时启用LVRT控制。这项判断适用于K₁断开前电力电子变压器工作于区间Sec.II或Sec.IV的情况。

(3)若上述步骤(1)和(2)中均未检测出孤岛，则电力电子变压器可能工作于区间Sec.III。此时通过定时方式将MVAC端口的无功参考交替设置为-|Q_{load_1}|和|Q_{load_1}|，并依次有序测量稳态时MVAC端口电压频率和输入无功功率。若无功测量值与设定的参考值不吻合，或连续两次测量的电压频率的差值越限，则表明发生了孤岛，记SecIII＝1；否则，记SecIII＝0。其中，无功设定值Q_{load_1}可依据式(14)进行选取。

依次循环按照上述步骤对区间Sec.I、Sec.II、Sec.III、Sec.IV和Sec.V内的孤岛进行检测，若标志SecI_V、SecII_IV或SecIII中任意一个取值为1，则表明检测到孤岛，记flag_Island＝1，并退出孤岛检测循环流程。

图6为工作区间Sec.I内的孤岛检测过程波形示意图，如图6所示，K₁断开前，P_MD≈-70kW，P_LD≈-49kW，P_LA≈-50kW，P_load≈50kW。在t＝0.05s时刻，K₁断开，MVAC端口离网。t₁时刻，直流母线电压U₁跌落越限，t₂时刻，判断发生了孤岛(图6中标志IslandType由0变为1)。

图7为工作区间Sec.V内的孤岛检测过程波形示意图，如图7所示，如图6所示，K₁断开前，P_MD≈70kW，P_LD≈70kW，P_LA≈-25kW，P_load≈50kW。当t＝0.05s时，K₁断开，由于PCC电压受调制比的限制，MVAC的直流母线电压U₁会快速升高。t₂时刻，检测到U₁越限，判断发生了孤岛(图7中标志IslandType由0变为1)。

图8为工作区间Sec.II内的孤岛检测过程波形示意图，如图8所示，K₁断开前，P_MD≈70kW，P_LD≈-35kW，P_LA≈0kW，P_load≈50kW，此时，本地负载消耗的有功功率由MVDC端口和MVAC电网共同承担。在t＝0.05s时刻，MVAC电网断开，HFB-PET只能向本地负载输送小于50kW的有功，PCC电压幅值下降。t₁时刻检测到PCC电压跌落深度N_v越限(<0.9)，延时T_lv秒后，在t₂时刻发现N_v依然越限，则由此判断发生了孤岛(图8中标志IslandType由0变为2)。

图9为工作区间Sec.IV内的孤岛检测过程波形示意图，如图9所示，K₁断开前，P_MD≈P_LD≈47kW，P_LA≈-25kW，P_load≈50kW。在t＝0.05s时刻，MVAC电网断开，PCC电压幅值增大，但U₁将始终保持稳定。t₁时刻检测到PCC电压跌落深度N_v越限(>1.1)，延时T_hv秒后，t₂时刻发现N_v依然越限，则由此判断发生了孤岛(图9中标志IslandType由0变为2)

图10为工作区间Sec.III内的孤岛检测过程波形示意图，如图10所示，负载参数为R_load＝3.2Ω，L_load＝8.45mH，C_load＝1.2mF，ω_r＝ω₀＝314(rad/s)。设定频率偏差阈值为5Hz，由式(14)可确定|Q_{load_1}|≈5.5kVar。在计时脉冲Q_clk的上升沿(如图中t₁和t₃时刻)，更新MVAC端口的无功参考值Q_{MA_ref}(取值为Q_{load_1}或-Q_{load_1})，下降沿(如图中t₂和t₄时刻)时检测实际无功Q_MA并进行孤岛判断。K₁断开前，P_MD≈50kW，P_LD≈49kW，P_LA≈-50kW，P_load≈50kW。在K₁断开(t₀时刻)后，t₀～t₄阶段，实测无功功率Q_MA和Q_{MA_ref}接近，因此，无法根据无功偏差判断是否发生了孤岛。t₂时刻，实测PCC电压频率为52.5Hz，频率偏差为2.5Hz，小于阈值5Hz，因此，未检测到孤岛。t₄时刻，实测PCC电压频率为46.5Hz，虽然频率偏差也小于5Hz，但t₂和t₄时刻先后两次测量频率的差值超出阈值5Hz，由此判定发生了孤岛(图10中标志Freq_Over由0变为1)。

通过采用本发明实施例，具备如下有益效果：

1、合理选择检测目标参数，能快速且准确地检测出孤岛。分析孤岛发生时刻典型电气参数的变化规律，选择具有代表性的目标参数作为孤岛判断的依据，提高检测速度和准确性，避免端口间出现长时间功率失衡而触发电压、电流保护。

2、孤岛检测方法及判定依据适用于全功率范围，不存在检测盲区。

3、孤岛检测和判断具备一定鲁棒性，避免干扰引起的误判行为。

装置实施例一

本发明实施例提供一种电子设备，包括：

处理器；以及，

被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述计算机可执行指令在被执行时使所述处理器执行如方法实施例所述的步骤。

装置实施例二

本发明实施例提供一种存储介质，用于存储计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被执行时实现如上述方法实施例所述的步骤。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种多端口电力电子变压器的孤岛检测方法，其特征在于，包括：

S2、根据步骤S1获取的内容将多端口电力电子变压器MVAC端口网侧断路器断开前的运行状态预先划分为五类运行区间，所述五类运行区间分别为四类有功不匹配区间Sec.I、Sec.II、Sec.IV以及Sec.V和一类有功匹配区间Sec.III；

S3、根据MVAC端口的网侧断路器断开前所述多端口电力电子变压器的运行区间、MVAC端口的网侧断路器断开后的直流母线电压值、MVAC端口公共耦合点处电压跌落深度以及MVAC端口电压频率和输入无功功率判断在所述运行区间内是否存在孤岛现象；

步骤S1中获取本地负载消耗的额定有功功率偏差标幺值具体包括：

根据公式1获取MVAC端口公共耦合点处电压的跌落深度N_v及其允许的最大值N_v(max)；

根据公式2获取MVAC端口输出的有功功率P_MAout；

P_MAout＝P_MD+P_LD+P_LA 公式2；

根据公式3获取P_MAout与MVAC端口网侧断路器断开前本地负载消耗的额定有功功率P_load的偏差标幺值δP；

其中，δP与N_v满足公式4；

其中，U_pm和U_pm(rated)分别为MVAC端口公共耦合点处电压的实测幅值和额定幅值，m_max为MVAC端口网侧变换器的最大调制比，U_1ref为MVAC端口直流母线电压的参考值，P_MD、P_LD和P_LA分别为多端口电力电子变压器的MVDC端口、LVDC端口及LVAC端口的输入有功功率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：

若MVAC端口网侧断路器断开前MVAC端口处于“用电”状态，即P_MAout≤0，则所述多端口电力电子变压器运行在区间Sec.I；

若MVAC端口网侧断路器断开前MVAC端口处于“发电”状态，即P_MAout>0，且本地负载消耗的额定有功功率的偏差标幺值满足公式5，则所述多端口电力电子变压器运行在区间Sec.II；

0<δP+1<(1-ΔN_v(thr))² 公式5；

若MVAC端口网侧断路器断开前MVAC端口处于“发电”状态，即P_MAout>0，且本地负载消耗的额定有功功率的偏差标幺值满足公式6，则所述多端口电力电子变压器运行在区间Sec.IV；

若MVAC端口网侧断路器断开前MVAC端口处于“发电”状态，即P_MAout>0，且本地负载消耗的额定有功功率的偏差标幺值满足公式7，则所述多端口电力电子变压器运行在区间Sec.V；

在MVAC端口网侧断路器断开前MVAC端口处于“发电”状态，且本地负载消耗的额定有功功率的偏差标幺值满足公式8，则所述多端口电力电子变压器运行在区间Sec.III；

(1-ΔN_v(thr))²≤δP+1≤(1+ΔN_v(thr))² 公式8;

其中，ΔN_v(thr)为MVAC端口公共耦合点处电压的跌落深度阈值增量，P_MAout为MVAC端口输出的有功功率，δP为P_MAout与MVAC端口网侧断路器断开前本地负载消耗的额定有功功率P_load的偏差标幺值，N_v(max)为MVAC端口公共耦合点处电压的跌落深度允许的最大值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：

S31、若所述多端口电力电子变压器MVAC端口网侧断路器断开前工作在区间Sec.I或者Sec.V，则根据MVAC端口直流母线电压偏离参考值判断是否发生孤岛；

S32、若所述多端口电力电子变压器MVAC端口网侧断路器断开前工作在区间Sec.II、或者Sec.IV，则根据MVAC端口公共耦合点处电压的跌落深度超限判断是否发生了孤岛；

S33、若所述多端口电力电子变压器MVAC端口网侧断路器断开前工作在区间Sec.III，则通过依次交替向MVAC电网注入大小相等方向相反的无功功率，根据无功测量值与设定的参考值不吻合或连续两次测量的电压频率的差值越限判断是否发生了孤岛。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤S31具体包括：

实时测量MVAC端口的直流母线电压值U₁；

将U₁与MVAC端口直流母线电压的参考值U_1ref比较，若U₁<U_1ref-ΔU_1(thr)或U₁>U_1ref+ΔU_1(thr)，则表明MVAC网侧发生了孤岛，记SecI_V＝1；否则记SecI_V＝0，其中，阈值ΔU_1(thr)>0。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤S32具体包括：

若在T_Nv秒延时前后均检测到N_v<1-ΔN_v(thr)或N_v>1+ΔN_v(thr)，则表明MVAC端口网侧发生了孤岛，记SecII_IV＝1；

否则，记SecII_IV＝0，并且当首次检测到N_v<1-ΔN_v(thr)时启用低电压穿越控制；

其中，ΔN_v(thr)为MVAC端口公共耦合点处电压的跌落深度阈值增量。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤S33具体包括：

通过将无功参考值Q_ref依次交替设置为Q_ref＝-|Q_{load_1}|和Q_ref＝|Q_{load_1}|控制MVAC端口向MVAC电网注入无功功率，交替的时间间隔设置为T_Q，依次有序测量稳态时MVAC端口公共耦合点处电压的频率和MVAC端口的输入无功功率Q_MA，并进行如下判断：

若所述无功功率测量值Q_MA与设定的参考值Q_ref不吻合，或连续两次测量MVAC端口公共耦合点处电压频率的差值|ω₁-ω₂|超过设定的频率差限值，则表明MVAC网侧发生了孤岛，记SecIII＝1；否则，记SecIII＝0。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述无功功率Q_{load_1}按如下方法进行取值：

通过公式9获取本地负载的自然振荡频率ω_r；

通过公式10获取无功功率Q_{load_1}；

其中，R_load为本地负载电阻，L_load为本地负载电感，C_load为本地负载电容，Δω_(thr)为频率差的限值，ω₀为MVAC电网电压的额定频率，U_pm(rated)MVAC端口公共耦合点处电压的额定幅值。

8.一种电子设备，包括：

处理器；以及，

被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述计算机可执行指令在被执行时使所述处理器执行如权利要求1-7任一项所述多端口电力电子变压器的孤岛检测方法的步骤。

9.一种存储介质，用于存储计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被执行时实现如权利要求1-7任一项所述多端口电力电子变压器的孤岛检测方法的步骤。