孤島保護裝置在并網(wǎng)柜上的應(yīng)用主要針對分布式發(fā)電系統(tǒng)(如光伏、風(fēng)電等)與電網(wǎng)并聯(lián)運行時,防止出現(xiàn)“孤島效應(yīng)”而設(shè)計。
以下是其主要應(yīng)用要點:
1. 孤島效應(yīng)及危害定義:當電網(wǎng)因故障或計劃停電斷開時,分布式電源(如光伏逆變器)仍持續(xù)向局部電網(wǎng)供電,形成與主網(wǎng)隔離的“孤島”。風(fēng)險:威脅電網(wǎng)維修人員安全(帶電線路誤認為已斷電)。可能導(dǎo)致負載設(shè)備損壞(電壓/頻率不穩(wěn)定)。干擾電網(wǎng)恢復(fù)時的同期并網(wǎng)。
2. 孤島保護裝置的功能主動檢測:通過注入微小頻率擾動或諧波,監(jiān)測電網(wǎng)響應(yīng),判斷是否脫離主網(wǎng)。被動檢測:實時監(jiān)測電網(wǎng)參數(shù)(電壓、頻率、相位),超出閾值時觸發(fā)保護??焖倜摼W(wǎng):檢測到孤島后,在規(guī)定的時限內(nèi)(通常2秒內(nèi))跳閘,切斷分布式電源與電網(wǎng)的連接。
3. 在并網(wǎng)柜中的具體應(yīng)用安裝位置:通常集成在并網(wǎng)柜的測控保護單元中,與斷路器、繼電器等配合。關(guān)鍵參數(shù)監(jiān)測:電壓異常(過壓/欠壓):EN 50160標準要求電壓超出±10%時跳閘。頻率異常(過頻/欠頻):一般閾值設(shè)為49.5Hz-50.5Hz(可調(diào))。相位突變:電網(wǎng)失電時相位差可能快速變化。通信功能:支持與上級調(diào)度系統(tǒng)通信,上報故障信息(如IEC 61850協(xié)議)。
4. 典型工作流程實時監(jiān)測:持續(xù)采集電網(wǎng)側(cè)電壓、頻率、相位信號。判斷邏輯:若電壓/頻率超限且持續(xù)超過設(shè)定時間(如0.2秒),觸發(fā)保護。執(zhí)行脫網(wǎng):發(fā)出跳閘信號,斷開并網(wǎng)斷路器,同時通知逆變器停機。自恢復(fù):電網(wǎng)恢復(fù)正常后,需手動或自動進行同期校驗后重新并網(wǎng)。
5. 標準與規(guī)范國際標準:IEEE 1547、UL 1741、IEC 62109。國內(nèi)標準:GB/T 34120-2017《分布式電源孤島運行控制規(guī)范》、NB/T 32015-2013光伏并網(wǎng)要求。并網(wǎng)認證:需通過第三方檢測(如中國電科院的低電壓穿越測試)。
6. 實際應(yīng)用注意事項防誤動作:避免因電網(wǎng)短暫波動(如雷擊)導(dǎo)致誤跳閘,需設(shè)置合理的延時。多電源協(xié)調(diào):多個分布式電源共存時,保護裝置需協(xié)同動作。測試與維護:定期模擬孤島工況測試裝置可靠性。7. 未來趨勢自適應(yīng)保護:結(jié)合人工智能算法,提高檢測精度。柔性并網(wǎng):支持孤島模式下轉(zhuǎn)為微電網(wǎng)運行(需儲能系統(tǒng)配合)。通過合理配置孤島保護裝置,可提升分布式能源并網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性,平衡新能源利用與電網(wǎng)保護的需求。