為什么光伏發電系統要使用防孤島保護裝置？

背景需求

隨著太陽能、風能等可再生能源發電技術的不斷發展和成本降低，分布式光伏發電系統、小型風力發電場等在配電網中的應用日益廣泛。這些分布式發電系統通常接入低壓配電網或用戶側電網，與傳統的集中式發電模式有很大不同。當電網因故障或其他原因停電時，分布式發電系統如果繼續向電網供電區域內的部分線路或負載供電，就會形成孤島效應，而防孤島保護裝置對于保障這種新電力格局下的安全穩定運行至關重要。

隨著光伏建設成本降低，光伏裝機容量持續攀升，使得用戶側分布式光伏發電行業快速發展，同時帶來新的問題：光伏發電中安全可靠問題如何保障？

光伏發電是由光伏組件經由逆變器將直流電轉變為交流電，再經由并網柜匯入電網供給負載使用。如果這個時候電網停電了，光伏還在持續發電，就會和負載形成一個自我供電的孤島，這就是孤島效應。 

孤島效應有哪些危害

1、當電網側停電檢修時，如果光伏電站的逆變器仍在繼續供電，維修人員不一定意識到分布式系統的存在，從而可能危及維修人員的安全。

2、當孤島效應發生時，如果負荷大于或者小于光伏發電功率，電網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造成用電設備損壞；

3、如果逆變器仍然在發電，由于并網系統輸出電壓和電網電壓之間產生相位差，當電網重新恢復供電時會產生浪涌電流，可能會引起電網再次跳閘。

4、孤島效應下，電網側的一些保護裝置可能會因為檢測到異常的電壓、頻率等信號而誤動作。當電網恢復供電時，這些保護裝置可能仍處于錯誤狀態，影響電網正常的送電流程，也需要花費額外的時間來排查和恢復這些保護裝置的正常功能，進一步阻礙電網的恢復進程。

5、當電網故障排除后需要重新恢復供電，即分布式發電系統要與電網再次并網時，如果之前存在孤島效應且未得到妥善處理，分布式發電系統的電壓、頻率等參數可能與電網參數存在較大差異。這就使得在并網過程中難以實現準確的同步操作，增加了并網失敗的風險，進而延緩電網的恢復時間，影響大面積用戶的正常用電。

防孤島裝置

依據《光伏發電站接入電力系統的技術規定》GB/T 19964中規定了光伏發電站應配置獨立的防孤島保護裝置，動作時間應不大于2s。

我們可以在并網柜裝設防孤島保護裝置AM5SE-IS，本防孤島保護裝置通過采集母線電壓實現低電壓保護、過電壓保護、低頻減載、高頻保護、頻率突變保護；采集進線電壓實現進線失壓跳閘、有壓自動合閘功能。

12 路（可擴展到14路）交流電壓/電流通道，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、頻率、有功電能、無功電能。保護電流的測量 不僅反映基波，還可以通過邏輯可編程軟件增加測量2~10次諧波，具有帶諧波制動的保護 功能。 獨立操作回路，可自適應0.25~5A開關跳合閘電流； 2 路4～20mA直流模擬量變送輸出，可通過邏輯可編程軟件自定義變送量； 20 路有源開關量輸入通道、10路獨立無源開關量輸出通道； 2 路RS485串行通訊接口，支持IEC60870-5-103、Modbus-RTU規約； 2 路以太網接口，支持TCPIEC60870-5-103、TCPModbus-RTU規約； GPS 對時功能，支持IRIG-B對時方式； 1 1 個UBS接口，可通過U盤升級裝置程序，也可導出裝置的定值、故障錄波數據，方 便故障分析； 1 個RS232接口，可通過USB轉232數據線升級裝置程序，還可上傳裝置定值、動作 事件信息和故障錄波數據，方便現場事故分析。