光伏并网柜的防孤岛保护.pdf

什么是什么是孤岛效应孤岛效应光伏并网柜的防孤岛保护装置

防孤岛保护是对分布式光伏电站有着重要保护作用的。即当电网

出现电压高、电压低、频率高、频率低故障时，光伏并网开关及时跳

闸。当电网恢复供电并且电压和频率达到允许值时，并网开关要自动

合闸。这样的目的是在为了国家电网不受太大影响的情况下，尽可能

保证光伏的发电效率。

什么是“孤岛效应”

当光伏电站出现孤岛效应时，即当电网由于某种故障原因造成失

压时，应具备快速监测孤岛并立即断开与电网连接的能力，局部电网

出现孤岛会影响到供电质量和维修人员的生命安全，所以在光伏电站

中必需要配备防孤岛保护装置。而光伏防孤岛保护装置就是为了解决

“孤岛效应”的。防孤岛保护装置能够精确检定并网点的电压、频率，

然后当电压、频率出现波动且大于定值时跳闸出口动作，断开并网开

关。

1、防孤岛保护·存在的意义

据了解，在能源转型的目标下，各省可再生能源占比目标都在相应

提高，加上最近光伏成本下降潜力可期，各省的初步规划对于光伏的

发展有着非常积极的推动，尤其是光照资源优渥的西部以及东北地区，

各省份年均新增规模高达1GW至5GW。回望刚过去的五年，是中国光伏

电站建设快速发展的一段历程，现在光伏行业正昂首阔步迈向新的征

程。根据光伏电站电压等级不同，配置防孤岛保护的要求也不一样。

0.4kV~10kV电压等级分布式光伏电站，只需逆变器具备快速监测孤岛

并立即断开与电网连接的能力。而对于35kV及以上电压等级的光伏电

站，主电网继电保护装置必须保证主电网故障时切除光伏电站，此时

应配备孤岛保护装置。防孤岛保护：根据《光伏发电站接入电力系统

技术规定》GB/T19964-2012第12.3.3条的规定：“光伏发电站应配置

独立的防孤岛保护装置，动作时间应不大于2s。”以及《光伏发电站

接入电力系统设计规范》GB/T50866-2013第6.3.2条的规定：“光伏

发电站需要配置独立的防孤岛保护装置，保证电网故障及检修时的安

全”。总结规范所述，分布式电源检测到孤岛现场时，应迅速断开与

主电网连接的断路器，断开连接时间需在2s内。以防止光伏电站所发

电量与用户站负荷量匹配，形成自发自用的小系统，与主电网脱轨。

2、防孤岛保护的作用

防孤岛：包含负荷和电源的部分电网，从主网脱离后继续孤立运

行的状态。

非计划性孤岛现象发生时，由于系统供电状态未知，将造成以下

不利影响：①可能危及电网设施维护人员和用户的人事安全；

②干扰电网的正常合闸；

③电网不能控制孤岛中的电压和频率，从而损坏配电设备和用户设备。

当发生非计划性孤岛时，由光伏电站侧防孤岛保护装置动作实现故障

切除。同时由于发生孤岛概率较小，建议光伏电站侧运行方式能配合

电网检修计划进行安排。

防孤岛保护是对分布式光伏电站有着重要保护作用的。即当电网出现

电压高、电压低、频率高、频率低故障时，光伏并网断路器及时跳闸。

当电网恢复供电并且电压和频率达到允许值时，并网断路器要自动合

闸。这样的目的是在为了国家电网不受太大影响的情况下，尽可能保

证光伏的发电效率。部分地区会根据当地供电部门的要求对防孤岛保

护装置功能进一步完善，比如添加过电流保护、不平衡电压保护等，

这些都是无可厚非的。然而目前市场上有的用户认为逆变器本身就具

备防孤岛功能，怎么还需要单独加装防孤岛保护。其实防孤岛保护装

置刚开始在高压电压等级上使用的，不过后来也慢慢使用于低压中。

对于目前的逆变器来讲，当电网电压被拉高的时候，逆变器还是会正

常工作的

3、防孤岛保护·案例分析

在夏季中午发电量比较高的情况下，并网电压可达到500V左右，

此时如果并网开关不跳闸，逆变器还是会正常运行，但是这样长期运

行势必会对电网有所冲击。

江苏南通一生产光伏组价的厂房自己安装屋顶光伏来实现自发自用余

电上网。然而自从安装光伏发电后，厂房内的一些测试仪器电源模块

会有烧毁的情况发生，造成这个原因是电源端不稳定，后采取UPS供

电，问题就解决了。

山东德州某一光伏电站突然与电网解列，后由运维人员发现是系

统站内主变低压侧备自投联合防孤岛保护动作将对侧站内带有光伏电

站的支路联切，目的就是防止电源端电压频率不稳定对用户站和光伏

电站造成影响。当对侧站供电电源完成切换后，再将光伏电站支路投

运，本侧光伏电站继续为电网送电。

以上三个案例说明，分布式光伏发电输出电压一