根據(jù)《光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)的技術規(guī)定》 GB/T 19964的相關要求,光伏發(fā)電站應配置獨立的防孤島保護裝置,動作時間應不大2s。防孤島保護還應與電網(wǎng)側(cè)線路保護相配合。
1.什么是孤島效應?
在電網(wǎng)因故障或停電時,分布式發(fā)電系統(tǒng)(如光伏發(fā)電、小型風力發(fā)電等)未能及時檢測到停電狀態(tài)并脫離電網(wǎng),導致該分布式發(fā)電系統(tǒng)和周圍的負載形成一個自給供電的孤島系統(tǒng),這個系統(tǒng)與公共電網(wǎng)斷開,成為一個獨立的供電單元?
2.孤島效應產(chǎn)生的原因?
電網(wǎng)故障?:電網(wǎng)中的線路、變壓器等設備發(fā)生故障,導致電網(wǎng)跳閘停電。例如,線路短路、接地故障等可能引起保護裝置動作,切斷電網(wǎng)供電?。
?計劃檢修或維護?:電網(wǎng)進行計劃檢修或維護時也會停電。如果分布式發(fā)電系統(tǒng)未能及時檢測到停電信號,就可能形成孤島?。
?分布式電源控制不當?:分布式發(fā)電系統(tǒng)的控制設備故障或設置不合理,無法正確檢測電網(wǎng)狀態(tài)。例如,逆變器的孤島檢測功能失效,導致在電網(wǎng)停電時無法及時切斷與電網(wǎng)的連接?。
3.孤島效應的危害?
?對電網(wǎng)檢修人員的安全威脅?:當電網(wǎng)停電后,若分布式發(fā)電系統(tǒng)繼續(xù)向孤島內(nèi)的線路供電,電網(wǎng)檢修人員可能誤認為線路已斷電而進行檢修操作,從而面臨觸電的危險。
?電能質(zhì)量問題?:孤島內(nèi)的分布式電源可能無法穩(wěn)定地提供高質(zhì)量的電能。由于輸出功率較小且不穩(wěn)定,電壓和頻率可能會出現(xiàn)波動,影響負載的正常運行?。
?設備損壞?:孤島系統(tǒng)重新與電網(wǎng)連接時,可能會產(chǎn)生較大的沖擊電流,對分布式發(fā)電設備和電網(wǎng)設備造成損壞。
4.如何實現(xiàn)防孤島效應的保護?
防孤島效應的關鍵點在于電網(wǎng)斷電的檢測,要求加設“防孤島保護"裝置,該裝置主要實現(xiàn)防孤島保護的二次保護以確保安全、可靠。
4.1 AM5SE-IS防孤島保護裝置的應用場景
光伏發(fā)電系統(tǒng):在光伏發(fā)電系統(tǒng)中,防孤島裝置是不能少的保護設備,能夠有效防止電網(wǎng)斷電時光伏系統(tǒng)繼續(xù)向電網(wǎng)供電,避免形成孤島效應。
風力發(fā)電系統(tǒng):在風力發(fā)電系統(tǒng)中,防孤島裝置同樣起到關鍵作用,確保在電網(wǎng)故障時風力發(fā)電系統(tǒng)能夠及時與電網(wǎng)斷開,保障電網(wǎng)安全。
微電網(wǎng)系統(tǒng):在微電網(wǎng)系統(tǒng)中,防孤島裝置能夠確保在主電網(wǎng)斷電時,微電網(wǎng)系統(tǒng)能夠安全、可靠地運行,避免對主電網(wǎng)造成影響。
4.2 ?AM5SE-IS防孤島保護裝置性能特點
?高精度的測量功能?:能夠準確測量三相電流、兩路零序電流、三相電壓、零序電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電能、無功電能等電參量?。
?強大的通訊功能?:裝置配備了2路RS485串行通訊接口和2路以太網(wǎng)接口,支持Modbus-RTU、IEC60870-5-103等協(xié)議,便于遠程監(jiān)控和數(shù)據(jù)交換?。
?高可靠性和穩(wěn)定性?:采用硬件設計和軟件算法,具有抗干擾性能強、可靠性高、運行穩(wěn)定等優(yōu)點?。
?靈活的配置和擴展性?:裝置支持多種保護功能配置,適用于不同的應用場景,并且可以通過軟件升級來擴展新的功能?。