光伏發(fā)電站的防孤島保護(hù)：守護(hù)能源安全的關(guān)鍵防線(xiàn)

1.對(duì)設(shè)備的損害

  孤島中的光伏發(fā)電系統(tǒng)可能會(huì)持續(xù)向局部負(fù)載供電，導(dǎo)致電壓和頻率不穩(wěn)定。這會(huì)對(duì)連接在孤島上的電氣設(shè)備造成嚴(yán)重?fù)p害，縮短設(shè)備壽命，甚至引發(fā)設(shè)備故障和火災(zāi)。當(dāng)電網(wǎng)恢復(fù)供電時(shí)，由于光伏發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)之間的不同步，可能會(huì)產(chǎn)生巨大的沖擊電流，對(duì)電網(wǎng)設(shè)備和光伏發(fā)電設(shè)備造成嚴(yán)重破壞。

2.對(duì)人員的安全威脅

  在孤島狀態(tài)下，維修人員可能誤以為電網(wǎng)已經(jīng)斷電，從而進(jìn)行線(xiàn)路檢修等作業(yè)，此時(shí)若光伏發(fā)電系統(tǒng)突然恢復(fù)供電，將對(duì)維修人員的生命安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。

3.對(duì)電網(wǎng)的影響

  孤島系統(tǒng)的存在可能會(huì)干擾電網(wǎng)的正常運(yùn)行，影響電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性。孤島中的光伏發(fā)電系統(tǒng)可能會(huì)向電網(wǎng)注入不平衡的電流和功率，導(dǎo)致電網(wǎng)電壓波動(dòng)、諧波增加等問(wèn)題，影響電網(wǎng)的電能質(zhì)量。

1.主動(dòng)式防孤島保護(hù)

  主動(dòng)式防孤島保護(hù)通過(guò)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)的電壓、頻率、相位等參數(shù)，當(dāng)檢測(cè)到電網(wǎng)斷電時(shí)，迅速控制光伏發(fā)電系統(tǒng)停止輸出功率，主動(dòng)脫離電網(wǎng)。這種方法響應(yīng)速度快，可靠性高，但需要高精度的監(jiān)測(cè)設(shè)備和復(fù)雜的控制算法。

2.被動(dòng)式防孤島保護(hù)

  被動(dòng)式防孤島保護(hù)主要通過(guò)監(jiān)測(cè)光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出的電壓、頻率、功率等參數(shù)的變化來(lái)判斷是否處于孤島狀態(tài)。當(dāng)參數(shù)超出設(shè)定的范圍時(shí)，觸發(fā)保護(hù)裝置，使光伏發(fā)電系統(tǒng)脫離電網(wǎng)。被動(dòng)式防孤島保護(hù)相對(duì)簡(jiǎn)單、成本較低，但響應(yīng)速度可能較慢。

3.遠(yuǎn)程監(jiān)控與通信

  利用遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光伏發(fā)電站的運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)孤島現(xiàn)象時(shí)，能夠及時(shí)通知運(yùn)維人員進(jìn)行處理。同時(shí)，通過(guò)通信技術(shù)與電網(wǎng)調(diào)度中心保持聯(lián)系，確保在電網(wǎng)故障時(shí)能夠迅速采取相應(yīng)的措施。

四、安科瑞防孤島保護(hù)裝置介紹

  安科瑞AM3系列光伏并網(wǎng)柜防孤島保護(hù)裝置集保護(hù)、控制于一體，可滿(mǎn)足客戶(hù)20KV及以下電壓等級(jí)用電系統(tǒng)對(duì)電力能源安全運(yùn)行、可靠性的保障要求。目前廣泛使用在變電站、工礦企業(yè)、醫(yī)院、學(xué)校、商業(yè)廣場(chǎng)以及大型樓宇等配網(wǎng)用電系統(tǒng)中。保護(hù)裝置采用成熟可靠的保護(hù)原理和算法，抗干擾性能強(qiáng)，可靠性高，保護(hù)實(shí)現(xiàn)方式靈活，通訊采用冗余設(shè)計(jì)。裝置具備8路開(kāi)關(guān)量采集和5路繼電器輸出，能與Acrel-2000Z電力監(jiān)控軟件配合，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班的終端用戶(hù)變電站配電自動(dòng)化系統(tǒng)。

功能對(duì)照表

前面板說(shuō)明

　　裝置的人機(jī)交互主要在面板上進(jìn)行，包括三個(gè)部分：液晶顯示、LED 燈指示、按鍵。 液晶顯示屏采用 800*480RGB 彩屏，可以顯示電流、電壓、功率等電參量實(shí)時(shí)值，遙信 量，事件記錄，裝置參數(shù)，定值參數(shù)，時(shí)間，裝置版本號(hào)信息等。 LED 燈用來(lái)指示裝置的運(yùn)行狀態(tài)、保護(hù)動(dòng)作等信息。

外形及開(kāi)孔尺寸

　　注：1、方孔尺寸為 122*162； 2、開(kāi)孔尺寸以毫米（mm）為單位。

　　AM3-I光伏并網(wǎng)柜防孤島保護(hù)裝置，主要功能：低頻減載，高頻保護(hù)，低電壓保護(hù)，過(guò)電壓保護(hù)，逆功率保護(hù)，有壓自動(dòng)合閘。

四、防孤島保護(hù)的重要性

  光伏發(fā)電站的防孤島保護(hù)不僅是保障設(shè)備和人員安全的必要措施，也是維護(hù)電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的重要手段。隨著光伏發(fā)電在能源結(jié)構(gòu)中的比重不斷增加，防孤島保護(hù)的重要性日益凸顯。只有確保光伏發(fā)電站具備可靠的防孤島保護(hù)功能，才能讓我們安心地享受太陽(yáng)能帶來(lái)的清潔電力，推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型的順利進(jìn)行。讓我們共同關(guān)注光伏發(fā)電站的防孤島保護(hù)，為構(gòu)建安全、高效、可持續(xù)的能源體系貢獻(xiàn)力量。

作者介紹：

安躍強(qiáng)，男，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)闉橹悄茈娋W(wǎng)供配電。