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什么是光伏电站的孤岛效应

分布式光伏电站孤岛效应(Islanding Effect)是指在电网失电的情况下,分布式发电系统(如光伏电站)仍然向本地电网或负载供电,形成一个孤立的电力系统。这种情况可能会带来安全风险和电能质量问题,因此需要特别关注和防范。

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孤岛效应是如何产生的

电网故障:当电网发生故障或停电时,如果光伏系统没有及时检测到并停止向电网供电,可能会继续向本地负载供电,形成孤岛效应。

系统保护失效:光伏逆变器或其他保护装置未能及时检测到电网断电,导致光伏系统继续运行。

负载匹配:本地负载的功率需求与光伏系统的发电功率匹配,使得光伏系统可以在没有电网的情况下继续稳定运行。

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孤岛效应产生后的影响

安全风险:电力公司维修人员在处理电网故障时,可能误认为电网已完全断电,但实际上孤岛区域仍然有电,导致触电风险。

电能质量问题:孤岛状态下,光伏系统可能无法维持稳定的电压和频率,影响供电质量。

设备损坏:孤岛效应可能导致电力设备因过电压或频率不稳定而损坏。

法律法规:在许多国家和地区,电力法规要求分布式发电系统在电网停电时必须自动断开,避免孤岛效应。

预防孤岛的措施及方案

利用防孤岛保护装置AM5SE-IS采集并网电压、频率及电网进线电流等信号,当发生孤岛现象时,快速切除并网点,使本站与电网侧快速脱离。同时配置电能质量在线监测装置APVIEW500,对电压谐波、电压波动与闪变、频率偏差、电压不平衡度、电压暂隆/暂升/短时中断等进行实时监测。通过这两种设备在光伏并网柜中的使用,为电网的可靠运行提供保障。

AM5SE-IS 防孤岛保护装置主要适用于 35kV、10kV 及低压 380V 光伏发电、燃气发电 等新能源并网供电系统。当发生孤岛现象时,可以快速切除并网点,使本站与电网侧快速脱 离,保证整个电站和相关维护人员的生命安全。

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防孤岛保护装置的功能

保障人员安全:当一侧失电而另一侧仍在发电时可能形成孤岛效应,对维修人员构成威胁。防孤岛装置能快速切断电源,确保人员安全。

保护主设备:当光伏或电网侧参数异常(如频率、电压不稳定或过载)时,装置会快速切断连接,避免设备损坏和事故扩大。
实现自动重合闸:该装置可自动检测电压并重新合闸。一旦故障解除,能自动恢复并网,减少人工操作的复杂性。

总的来说,防孤岛装置在光伏电站中扮演着关键角色,确保电网安全、稳定运行以及维修人员的安全。

AM5SE-IS 防孤岛保护装置的简介

保护功能

● 三段式过流保护(可经低电压闭锁、可带方向闭锁)

● 反时限过流保护(可经低电压闭锁)

● 两段式零序 I01 过流(可带方向闭锁)/I01 反时限过流保护

● 两段式零序 I02 过流(可带方向闭锁)/I02 反时限过流保护

● 低电压跳闸

● 低电压告警

● 过电压保护(跳闸/告警)

● 零序过压保护(跳闸/告警)

● 逆功率保护

● 频率保护(低频减载/高频保护)

● 频率突变跳闸

● 有压自动合闸

● 重合闸

● 后加速过流保护(可经低电压闭锁)

● 过负荷告警

● 过负荷跳闸

● PT 断线告警

● 控制回路断线告警

● FC 回路配合的过流闭锁功能

● 非电量保护(跳闸/告警)

● 检同期

● CT 断线告警

● 检修状态闭锁

监控功能

● 独立操作回路,可适应 0.25A-5A 开关跳合闸电流 ● 20 路有源开关量输入

● 10 路无源继电器输出

● I, U, P, Q, PF, Fr, Ep, Eq 等电参量测量

● 2 路 4-20mA 变送输出

通讯功能

● 2 路 RS485 串行通讯接口,支持 Modbus-RTU、IEC60870-5-103 规约

● 2 路以太网接口,支持 TCP Modbus-RTU 和 TCP IEC60870-5-103 规约 其他功能

● 故障录波功能,保护动作时触发录波,可录故障前 8 周波、故障后 4 周波

● IRIG-B 格式对时

应用案例

防孤岛保护装置保护功能如图所示:

①电压频率过低解列;

②电压频率过高解列

③零序电压过高解列;

④零序电压过低解列;

⑤母线电压过高解列;

告警功能如下:

①常规电压回路PT 断线报警;

②快速电压回路PT断线报警;

③母线电压频率异常报警。

主要适用于10kV 电压等级的分布式发电项目,其功能设定依据国家发布的分布式电源并网相关标准规范,集成分布式电源并网所需的开关设备、保护装置、测控、通信等功能,满足分布式电源接入的孤岛检测、自动安全并网、保护及安全隔离等要求。

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综上所述,防孤岛保护对光伏电站接入电网是否稳定起着很大的作用。光伏电站并网接入,必须要考虑到防孤岛保护的配置型式。为了保证电网系统正常运行,需要谨慎设置防孤岛保护的功能参数,以便于提升光伏电站的供电可靠性,继续用户提供源源不断的、高质量的电能。

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