什么是光伏防孤島保護裝置

上海長高繼保的光伏防孤島保護裝置應用于新能源光伏電站中。孤島效應意味著當電網(wǎng)由于某些故障而失去電壓時，光伏電站可以繼續(xù)向系統(tǒng)的一部分供電。孤島問題可以分為兩個，分別為計劃性和非計劃性。顧名思義，當計劃外事故發(fā)生時，應由電網(wǎng)中的某些事故引起，這些事故可能會影響到光伏電站的正常運行、設(shè)備的損壞。因此為了避免這種故障的出現(xiàn)，會要求加設(shè)防孤島保護裝置。在發(fā)生孤島現(xiàn)象時，光伏防孤島保護裝置可以快速切除分布式孤島電源，讓其跳閘，從而很好的保證了兩側(cè)主設(shè)備不受傷害，避免進一步擴大。帶有失壓跳閘、檢有壓自動合閘功能，當故障解除后，光伏兩側(cè)都處于正常狀態(tài)。這時防孤島保護裝置會檢測到相關(guān)信號，自動合上并網(wǎng)開關(guān)，讓其正常工作，省去了人工并網(wǎng)的繁瑣。

光伏防孤島保護裝置的功能

高頻保護功能

當裝置檢測到電網(wǎng)頻率過高時，且大于整定值時，光伏發(fā)電防孤島裝置動作跳閘。

低頻保護功能

當裝置檢測到電網(wǎng)頻率降低時，且低于整定值時，光伏發(fā)電防孤島裝置動作跳閘。

高壓保護功能

當裝置檢測到電網(wǎng)電壓過高時，且大于整定值時，光伏發(fā)電防孤島裝置動作跳閘。

低壓保護功能

當裝置檢測到電網(wǎng)電壓降低時，且低于整定值時，如防孤島裝置動作跳閘。

逆功率保護功能

對于自發(fā)自用的光伏電站，光伏發(fā)電是不允許流入電網(wǎng)，當并網(wǎng)點檢測到有功率逆向流入時，跳開光伏開關(guān)，上網(wǎng)的項目，要防止電網(wǎng)側(cè)向光伏側(cè)反送電，側(cè)也需要光伏逆功率保護，具體情況由項目來定。

有壓合閘功能

當電網(wǎng)電壓降低或者消失時，裝置發(fā)出跳閘命令，跳開開關(guān)，當電壓恢復正常后，經(jīng)過一段時間，裝置發(fā)出合閘命令合閘（根據(jù)供電局要求可自行投退）。

高電壓故障恢復合閘

當電網(wǎng)電壓過高引起跳閘時，當電壓恢復正常范圍后，經(jīng)過一段時間開關(guān)合閘（根據(jù)供電局要求可自行投退）。

高頻故障恢復合閘

當電網(wǎng)頻率過高引起跳閘時，當頻率恢復正常范圍后，經(jīng)過一段時間，開關(guān)合閘（根據(jù)供電局要求可自行投退）。

低頻故障恢復合閘

當電網(wǎng)頻率過低引起跳閘時，當頻率恢復正常范圍后，經(jīng)過一段時間，開關(guān)合閘（根據(jù)供電局要求可自行投退）。

孤島效應的危害

1、當電網(wǎng)停電檢修時，維修人員不一定意識到分布式系統(tǒng)的存在，若并網(wǎng)光伏電站的逆變器仍繼續(xù)供電，從而可能危及維修人員的安全；

2、當孤島效應發(fā)生時，電網(wǎng)不能控制供電孤島的電壓和頻率，電壓幅值和頻率的漂移會對用電設(shè)備帶來破壞；

3、如果逆變器仍然在發(fā)電，由于并網(wǎng)系統(tǒng)輸出電壓和電網(wǎng)電壓之間產(chǎn)生相位差，當電網(wǎng)重新恢復供電時會產(chǎn)生浪涌電流，可能會引起再次跳閘或?qū)Ψ植际桨l(fā)電系統(tǒng)、負載和供電系統(tǒng)帶來損壞。

防孤島保護裝置的工作原理

過流Ⅰ段（速斷）方向保護

當任意一相電流大于過流Ⅰ段（速斷）方向保護電流定值時，保護動作，從故障電流到啟動到保護動作出口的最短時間不大于40ms（包括繼電器固有動作時間），為了躲過路線避雷器的放電時間，過流Ⅰ段（速斷）保護也設(shè)置了可以針對的延時時間。其原理圖如下所示：

過流Ⅱ段（限時電流速斷）方向保護

當任意一相電流大于過流Ⅱ段（限時電流速斷）方向保護電流定值時，經(jīng)可設(shè)定的延時時間，保護動作。其原理圖如下所示：

過流Ⅲ段（定時限過流）方向保護

當任意一相電流大于過流Ⅲ段（定時限過流）方向保護電流定值時，經(jīng)可設(shè)定的延時時間，保護動作。其原理圖如下所示：

防孤島保護裝置過負荷保護

設(shè)有過負荷保護，保護可選擇動作于跳閘或告警，過負荷保護投退可整定為：退出、投入。其原理圖如下所示：

零序電流保護

防孤島保護裝置設(shè)有零序電流保護，保護可選擇動作于跳閘或告警，投退控制可整定為：退出、投入，動作方式可整定為：告警、跳閘。其原理圖如下所示：

防孤島保護裝置過電壓保護

設(shè)有過電壓保護，當任意一相大于設(shè)定的電壓保護定值Uset或斷路器在合位或者任意一相電流值大于1A。其原理圖如下所示：

低電壓保護

設(shè)有低電壓保護，當任意一相小于設(shè)定的電壓保護定值Uset或斷路器在合位或者任意一相電流值大于1A。其原理圖如下所示：

自動有壓合閘

設(shè)有自動有壓合閘功能，自動有壓合閘功能應用于分布式發(fā)電模式，是指當進線開關(guān)處于跳位，檢測到主電網(wǎng)電壓恢復正常且分布式發(fā)電側(cè)無壓后，系統(tǒng)經(jīng)合閘延時后自動合閘。所有保護動作后，自動有壓合閘仍可動作一次，若動作一次后20S內(nèi)保護再次動作，則長時間閉鎖自動有壓合閘，直到手合、遙合命令發(fā)出后再次開放自動有壓合閘；若20S內(nèi)保護沒有動作（在合位），則開放自動有壓合閘。防孤島保護裝置處于檢修(檢修開入有信號)時,閉鎖自動合閘功能。其原理圖如下所示：