孤島保護(hù)裝置在并網(wǎng)柜上的應(yīng)用主要針對(duì)分布式發(fā)電系統(tǒng)(如光伏、風(fēng)電等)與電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行時(shí),防止出現(xiàn)“孤島效應(yīng)”而設(shè)計(jì)。
以下是其主要應(yīng)用要點(diǎn):
1. 孤島效應(yīng)及危害定義:當(dāng)電網(wǎng)因故障或計(jì)劃停電斷開時(shí),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(xiǎn):威脅電網(wǎng)維修人員安全(帶電線路誤認(rèn)為已斷電)??赡軐?dǎo)致負(fù)載設(shè)備損壞(電壓/頻率不穩(wěn)定)。干擾電網(wǎng)恢復(fù)時(shí)的同期并網(wǎng)。
2. 孤島保護(hù)裝置的功能主動(dòng)檢測(cè):通過注入微小頻率擾動(dòng)或諧波,監(jiān)測(cè)電網(wǎng)響應(yīng),判斷是否脫離主網(wǎng)。被動(dòng)檢測(cè):實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)參數(shù)(電壓、頻率、相位),超出閾值時(shí)觸發(fā)保護(hù)??焖倜摼W(wǎng):檢測(cè)到孤島后,在規(guī)定的時(shí)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(cè)控保護(hù)單元中,與斷路器、繼電器等配合。關(guān)鍵參數(shù)監(jiān)測(cè):電壓異常(過壓/欠壓):EN 50160標(biāo)準(zhǔn)要求電壓超出±10%時(shí)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(shí)相位差可能快速變化。通信功能:支持與上級(jí)調(diào)度系統(tǒng)通信,上報(bào)故障信息(如IEC 61850協(xié)議)。
4. 典型工作流程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè):持續(xù)采集電網(wǎng)側(cè)電壓、頻率、相位信號(hào)。判斷邏輯:若電壓/頻率超限且持續(xù)超過設(shè)定時(shí)間(如0.2秒),觸發(fā)保護(hù)。執(zhí)行脫網(wǎng):發(fā)出跳閘信號(hào),斷開并網(wǎng)斷路器,同時(shí)通知逆變器停機(jī)。自恢復(fù):電網(wǎng)恢復(fù)正常后,需手動(dòng)或自動(dòng)進(jìn)行同期校驗(yàn)后重新并網(wǎng)。
5. 標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范國(guó)際標(biāo)準(zhǔn):IEEE 1547、UL 1741、IEC 62109。國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn):GB/T 34120-2017《分布式電源孤島運(yùn)行控制規(guī)范》、NB/T 32015-2013光伏并網(wǎng)要求。并網(wǎng)認(rèn)證:需通過第三方檢測(cè)(如中國(guó)電科院的低電壓穿越測(cè)試)。
6. 實(shí)際應(yīng)用注意事項(xiàng)防誤動(dòng)作:避免因電網(wǎng)短暫波動(dòng)(如雷擊)導(dǎo)致誤跳閘,需設(shè)置合理的延時(shí)。多電源協(xié)調(diào):多個(gè)分布式電源共存時(shí),保護(hù)裝置需協(xié)同動(dòng)作。測(cè)試與維護(hù):定期模擬孤島工況測(cè)試裝置可靠性。7. 未來趨勢(shì)自適應(yīng)保護(hù):結(jié)合人工智能算法,提高檢測(cè)精度。柔性并網(wǎng):支持孤島模式下轉(zhuǎn)為微電網(wǎng)運(yùn)行(需儲(chǔ)能系統(tǒng)配合)。通過合理配置孤島保護(hù)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(hù)的需求。