什么是光伏孤岛效应_什么是逆变器的防孤岛效应

大家好！今天让小编来大家介绍下关于什么是光伏孤岛效应_什么是逆变器的防孤岛效应的问题，以下是小编对此问题的归纳整理，让我们一起来看看吧。

文章目录列表:

光伏发电系统为什么要安装防孤岛保护装置

光伏电站中存在孤岛的危害

孤岛是光伏并网发电系统中不可避免的现象，它的危害很大，严重时还可能会危及人身安全，当电网停止工作，系统不再受电网控制，系统的参数会随着逆变器与负载的功率匹配程度不同而产生不同程度的波动，波动大时，很可能损坏电力设备。当电网发生孤岛效应时其负载的运行仅依靠逆变器单独供应，若逆变器的容量小而负载容量大时，逆变器很有可能因过载而烧毁，造成财产损失。而当光伏发电系统重新并网时，很有可能会发生光伏发电系统与电网相位不同步的现象。因此光伏电站中必须要采取必要的措施来避免孤岛的发生，防止孤岛带来的危害。

什么是防孤岛保护装置

防孤岛保护是针对分布式发电电网的，主要应用于风电和太阳能等小容量的基于逆变器的电源，经过检测和计算，确定当电网消失时，切断逆变器的输出，这种保护就是孤岛保护。其主要适用于10KV及低压380V光伏电站的小电源并网供电系统，当发生孤岛效应时能够精确的检定并网点的电压、频率。然后当电压、频率出现波动且大于定制时跳闸出口动作，断开并网开关。

防孤岛保护装置的主要功能

1、过电压跳闸 (可选择投退)；

2、低电压跳闸 (可选择投退)；

3、有压自动合闸(可选择投退)；

4、过频率跳闸(可选择投退)；

5、低频率跳闸(可选择投退)；

6、瞬时逆功率判别跳闸(可选择投退)；

7、防孤岛保护判别(可选择投退)；

8、测量和控制功能：U、I、P、Q，cosΦ，F（需要有测量电流和电压输入）；

9、可选择的自动恢复合闸功能。

防孤岛保护的主要保护配置

1、过电压保护；

2、低电压保护；

3、过频率保护；

4、低频率保护；

5、频率突变量保护

6、逆功率保护；

7、外部故障联跳；

8、谐波监测及过大保护； 测控功能：

9、12 路自定义遥信开入；

10、9 路控制输出，3路信号输出。

什么是逆变器的防孤岛效应

当太阳能光伏发电系统的发电功率与负载用电功率平衡时，即使电力系统乱建，光伏发电系统输出端的电压和频率等参数。不会快速随之变化式光伏发电系统，无法正常判断电力系统是否发生故障或中断。因而极易导致孤岛效应的现象产生。

防孤岛保护装置在孤岛效应中的作用

孤岛效应的检测一般分成被动式与主动式。被动式检测是利用电网监测状态如电压、频率、相位等作为判断电网是否故障的依据。如果电网中负载正好与逆变器输出匹配, 被动法将无法检测到孤岛的发生。主动检测法则是通过电力逆变器定时产生干扰信号, 以观察电网是否受到影响作为判断依据, 如脉冲电流注入法、输出功率变化检测法、主动频率偏移法和滑模频率偏移法等。它们在实际并网逆变器中都有所应用, 但也存在着各自的不足。当电压幅值和频率变化范围小于某一值时, 频率偏移法无法检测到孤岛效应, 即存在“ 检测盲区。输出功率变化检测法虽不存在“ 检测盲区” , 然而光伏并网系统受到光照强度等影响, 其光伏输出功率随时在波动, 对逆变器加入有功功率扰动, 将会降低光伏阵列和逆变系统的效率。为了解决这个问题, 光伏并网的有功和无功综合控制方法经常被提出来。

随着光伏并网发电系统进一步的广泛应用, 当多个逆变器同时并网时, 不同逆变器输出的变化非常大, 从而导致上述方法可能失效。因此, 研究多逆变器的并网通信、协同控制已成为其孤岛效应检测与控制的研究趋势。

光伏防孤岛效应装置。

什么是“孤岛效应”

当光伏发电系统正常工作时，逆变器将发出的电能输送到电网。在电网因障断电时，如果系统不能及时地检测到电网状态而继续向电网输送电能，则此时光伏系统构成一个独立供电系统，此现象称为“孤岛效应”，其主要影响了光伏电站的正常运行，对电站造成冲击。甚至还会影响人员在施工检修过程中造成伤害。主要包括以下三种情况：

1、光伏并网系统开关自主或意外断开，但并网发电系统与本地负载仍孤岛运行。

2、大电网发电系统停止运行导致整个电网停电，但是光伏并网系统仍过开关连接在大电网上，继续向电网供电并超出某一时间段（例如2s）

3、大电网或配电网某处线路断开或开关跳闸，造成光伏并网系统与所连接负载（可能包括配电网上的部分负载）形成独立供电系统，并可能进入稳定运行状态。

发生孤岛效应时对整个电网设备和用户设备造成影响，甚至损坏设备，主要有以下四种情况：

1、孤岛效应发生时，无法对逆变器输出的电压、频率进行调节，一旦出现过压、欠压或者是过频、欠频时，易损坏用户设备。

2、如果光伏发电系统并网同时接有负载，且负载容量大于光伏系统容量时，一旦孤岛效应发生，就会产生光伏电源过载现象。

3、对电网检修人员的人身安全造成威胁。

4、孤岛效应发生时，若二次合闸会导致再次跳闸，损害光伏发电设备和逆变器。

因此，为防止孤岛效应带来的危害，一般光伏系统中都必须配备防孤岛保护装置。主要是用来防止电网出现孤岛效应，产生故障时断开并网点开关，保障了线路上施工检修人员的安全。避免电网的故障而引起光伏电站的不正常运行。适用于10KV及低压380V光伏电站的小电源并网供电系统，其保护功能和主要特点有以下几点：

防孤岛装置的保护功能

1、低频保护

频率在35HZ-65HZ之间时且曾经在低频值以上时低频保护才能启动，低频保护动作200ms后立即返回。

2、过频保护

当频率高于定值时保护启动。

3、低压保护

当电压低于定值时动作。

4、过压保护

当电压高于定值时动作。

5、联跳

支持变电站侧联跳，即当收到变电站侧联跳命令时延时开出跳闸出口，切本站的并网开关。

6.频率突变

当频率波动值超过所设定值时,保护动作。

防孤岛保护装置的主要特点

1、采用统一的硬件框架、软件平台、平台化设计、产品一致性好。

2、具备软件对时和硬件对时功能，硬件对时支持GPS差分秒脉冲对时，装置可自动识别对时方式。

3、采用工业级器件，具有很高的稳定性和可靠性，满足光伏电场的运行要求。

4、采用全中文液晶显示界面，多层菜单显示，显示信息丰富，人机界面友好，无需复杂培训即可完成调试工作。

5、支持RS485通讯方式保证信息传输的实时性和可靠性。

光伏电站安装了防孤岛效应装置，就可以保证市电若断电，则光伏电站立即停止供电。

概述

防孤岛装置用于光伏电站上比较普遍，尤其对于小型分布式光伏来讲，使用的越来越多。主要是将并网开关上的模拟量保护电压和保护电流接入装置上，将保护跳闸出口接到并网点开关的跳闸回路上，当电网出现低压、高压、低频、高频、频率波动、逆功率等故障时，跳开并网点开关。与此同时，当站内出现故障时，可以给该装置一个开入信号，使其跳开并网点开关，也就是开入联跳，在整个电站中起到后备保护的作用。

工作原理

1、保护可选择动作于跳闸或告，过负荷保护投退控制定值的取值含义为：0:退出, 1～2:投入--1:跳闸, 2:告。

2、外形小巧精细、结构合理，采用高等级、高品质的元器件及多层板技术和SMT工艺。

3、逆功率保护投退。

4、显示屏内含背景灯。任意键打开背光灯。任何时刻300 秒钟内，如果没有按键盘按键，背景光会自动消失并返回运行页面。

5、发生频率过高时装置采用跳闸保护。

6、插件内还设置了硬件时钟回路，采用的时钟芯片精度高，并配有电池以掉电保持。

7、每路接点输出只检测一次即可，其它试验可只观察信号指示及液晶显示。

主要功能

防孤岛保护一般是过压、低压、低频、高频、频率突变和逆功率等，这些作为主保护存在，同时联跳功能的存在又可以作为后备保护来使用。最终的目的是故障存在跳并网开关。故障解列装置一般是零序过压、低压、高频、低频等，也是作为主保护存在，通常为阶梯保护形式，即三段式保护。

1、具有顺序记录功能，可记录150 条，数据掉电不丢失。

2、任何时刻约1 分钟内，如果没有按键盘按键，背景光会自动消失并返回运行页面。

3、频率精度：≤0.01Hz。

4、保护可选择动作于跳闸或告，投退控制定值的取值含义为：0:退出, 1～2:投入--1:跳闸, 2:告。

5、检修压板开入量有信号时，液晶显示“检修压板投入”。检修压板投入时闭锁自动有压合闸。

6、逆功率保护。

7、具有控制回路异常告。

主要特点

1、保护功能完全不依赖通讯网，网络瘫痪与否不影响保护正常运行。

2、设计有软硬件双看门狗功能，使整个系统同时具有较高的测量精度和抗干扰能力。

3、装置采用全密封设计，加上精心设计的抗干扰组件，使抗振能力，抗电磁干扰能力有很大提高。

4、装置采用了高性能处理器和高分辨率的A/D转换器，每周波32点采样，结合专用的测量CT，保证了遥测量的高精度。

5、友好的人机界面，装置采用全汉化大屏幕液晶显示，跳闸报告，告警报告，遥信，遥测，定值整定等都在液晶上有明确的汉字标识，便于用户使用和掌握。

孤岛效应 是指电网突然失压时，并网光伏发电系统仍保持对电网中的临近部分线路供电状态的一种效应。

孤岛是一种电气现象，发生在一部分的电网和主电网断开，而这部分电网完全由光伏系统来供电。在国际光伏并网标准化的课题上这仍是一个争论点，因为孤岛会损害公众和电力公司维修人员的安全和供电的质量，在自动或手动重新闭合供电开关向孤岛电网重新供电时有可能损坏设备。所以，逆变器通常会带有防止孤岛效应装置。

在市电停电后，为避免光伏系统对电网中临近部分电路继续供电，装置会自动停止供电。如果你的电站可以稳定供电的情况下，比如正好在白天。可以通过手动切换开关，先断开与市电的联系，然后，再启动自己家中的独立供电开关。就是从联网系统，改变为离网运行。