1 什么是孤島效應
孤島效應是指在電網供電系統中出現的一種異常情況。
當公共電網因故障停電或者其他原因斷電時,原本接入電網的分布式發電系統(如太陽能電站、風力發電場)如果沒有及時與電網斷開,就會繼續向其周圍的一部分用電負荷供電。
例如,一個小區附近有一個光伏發電系統接入電網。正常情況下,小區的用電是由大電網和光伏發電系統共同供電。當大電網因故障停電后,如果光伏發電系統沒有停止供電,小區的部分區域仍能有電,這就出現了孤島效應。這可能會導致電力檢修人員誤判線路狀態,產生安全風險,同時對發電設備和用戶設備也會造成損害。
2 防孤島保護裝置的作用
○防止孤島效應
當電網斷電時,能及時切斷分布式電源(如光伏、風電)與電網的連接,避免分布式電源單獨向局部電網供電形成孤島。這是因為孤島會使電網停電區域仍帶電,產生安全隱患。
○保障人員安全
在電網停電后,如果沒有防孤島保護,維修人員可能會誤以為線路沒電而進行操作,有觸電風險。該裝置可以避免這種情況,保障維修人員安全。
○保護用電設備
孤島運行時,發電系統輸出的電壓、頻率等電能質量參數可能不穩定。防孤島保護裝置能防止這種異常電能質量對用戶設備造成損壞。
○保護發電設備自身
孤島狀態下,發電設備可能會因過載、過頻或過壓等異常工況而損壞。該裝置通過及時動作,能有效避免這些問題,延長發電設備的使用壽命。
3 安科瑞防孤島保護裝置的介紹
AM5SE-IS防孤島保護裝置主要適用于35kV、10kV及低壓380V光伏發電、燃氣發電等新能源并網供電系統。具有逆功率保護、頻率保護(低頻減載/高頻保護)、頻率突變跳閘、有壓自動合閘、三段式過流保護(可經低電壓閉鎖、可帶方向閉鎖)、反時限過流保護等保護功能。
根據 GB/T 50865-2013 "當光伏發電系統設計為不可逆并網方式,應配置逆向功率保護設備。當檢測到逆向電流超過額定輸出的5%時,光伏發電系統應在2s內自動降低出力或停止向電網線路送電。"
4 防孤島保護裝置在分布式光伏監控系統的應用
在分布式光伏系統中,防孤島保護裝置起著至關重要的作用。
安裝位置上,它一般安裝在逆變器和電網之間。當電網正常供電時,它在后臺默默監控電網的電壓、頻率等參數。例如,在一個居民小區的分布式光伏發電系統中,正常情況下,光伏發出的電通過逆變器轉換后經防孤島保護裝置接入電網。
當電網因故障停電,如線路檢修、過載跳閘等情況時,防孤島保護裝置能迅速檢測到電網電壓的消失或異常變化。它會在短時間內(通常不超過 2 秒)動作,使逆變器停止向電網輸電,斷開光伏發電系統與電網的連接,避免形成孤島。
而且,裝置能夠記錄孤島事件的相關數據,如發生時間、電壓頻率變化等參數。這些數據可用于后續分析電網故障情況,幫助運維人員更好地維護分布式光伏系統,確保系統的安全穩定運行以及電網和人員的安全。
5 結語
安科瑞防孤島保護裝置在新能源領域發揮著重要作用。它是保障電網安全穩定運行的關鍵防線,能夠有效防止孤島現象的發生,避免因孤島效應導致的電網設備損壞、人員安全威脅以及電力系統故障擴大等問題。
在保護新能源發電設備方面,該裝置可及時切斷設備與電網的連接,防止設備因過載、電壓和頻率不穩定等因素而受損,延長設備使用壽命,降低維修成本和更換頻率,確保新能源發電系統的可靠運行。
同時,安科瑞防孤島保護裝置還具備自動控制和故障監測報警功能,不僅能在電網恢復正常時自動合閘,提高運維效率,還可為運維人員提供詳細的故障信息,助力快速定位和解決問題,提升整個新能源系統的運維管理水平。
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