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光伏防孤岛怎么做?——安科瑞 陆琳钰

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孤岛效应是指当电网供电因故障、误操作或停电维修等原因造成中断供电,各个新能源并网 发电系统仍在运行,并向周围负载供电,构成一个电力公司无法控制的自给供电孤岛。
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。
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。

光伏并网发电示意图
防孤岛保护装置:
AM5SE-IS防孤岛保护装置主要适用于110KV、66KV、35KV、10KV及低压380V光伏电站的小电源并网供电系统。因为孤岛会损害公众和电力公司维修人员的安全和供电的质量。在发生孤岛现象时,可以快速切除并网点,使本站与电网侧迅速脱离,从而保证整个电站和相关维护人员的生命安全。


功能介绍:
● 低电压保护(跳闸/告警)● 过电压保护(跳闸/告警)
● 逆功率保护● 频率突变跳闸● 频率保护(低频减载/高频保护)
● 有压自动合闸● 检同期
● 三段式过流保护(可经低电压闭锁、可带方向闭锁)
● 反时限过流保护(可经低电压闭锁)
● 两段式零序I01过流(可带方向闭锁)/I01反时限过流保护
● 两段式零序I02过流(可带方向闭锁)/I02反时限过流保护
● 零序过压保护(跳闸/告警)● 重合闸
● 后加速过流保护(可经低电压闭锁)
● 过负荷告警● 过负荷跳闸● PT断线告警● 控制回路断线告警
● FC回路配合的过流闭锁功能● 非电量保护(跳闸/告警)
● CT断线告警● 检修状态闭锁
防孤岛保护在光伏发电站的作用
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。
防孤岛保护在光伏电站中的案例分析
陕西省白水县扶贫电站,容量为400KWP,变压器为50KWP,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直不太稳定,当并网电压或频率出现异常现象,及时准确跳闸也是非常有必要的。
某科创中心10kV光伏发电项目

10kV市电一次系统图

总结
综上所述,防孤岛保护对光伏电站接入电网是否稳定起着很大的作用。电力配电网设计人员想要设计出完整的、可行的方案,在设计光伏电站接入方案时,必须要考虑到防孤岛保护的配置型式。为了保证电网系统正常运行,需要谨慎设置防孤岛保护的功能参数,以便于提升光伏电站的供电可靠性,继续为当地居民提供源源不断的、高质量的电能。


1楼2022-03-30 10:29回复