1什么是孤島運行?
在光伏電站運行過程中,可能會出現(xiàn)一種被稱為“孤島運行”的現(xiàn)象,即光伏電站脫離電網獨立發(fā)電。這種情況通常不被允許,尤其是在電網停電、檢修或遇到突發(fā)情況時。如果光伏電站繼續(xù)向電網供電,可能會對設備及人員安全造成嚴重威脅。
對于并網電壓等級在10千伏及以上的大型光伏電站,防孤島保護裝置顯得尤為重要。這類裝置屬于危急保護的二次設備,能夠有效防止孤島運行的發(fā)生。
2 防孤島和防孤島裝置的區(qū)別
防孤島和防孤島裝置是兩個容易被混淆的概念,但它們的功能和原理不同。
防孤島:通常指一種配電柜,用于控制光伏電站與電網的連接。
防孤島裝置:是一種專門用于檢測和防止孤島運行的設備,能夠在電網異常時迅速切斷光伏電站與電網的連接。
根據(jù)國家電網的規(guī)定,光伏電站的接入容量與其是否配備防孤島裝置密切相關。如果不加裝防孤島裝置,光伏電站的接入容量通常只能達到變壓器容量的25%;而加裝防孤島裝置后,接入容量可提升至50%或80%(具體數(shù)值由當?shù)毓╇姴块T決定)。
示例:
假設一臺變壓器的容量為100千瓦,按80%的接入容量計算,可支持80千瓦的光伏發(fā)電。如果每戶光伏發(fā)電功率為5千瓦,那么該變壓器可支持16戶并網。
在實際應用中,并網柜通常需要配備隔離刀閘、斷路器等設備,部分地區(qū)還要求具備防孤島保護功能。對于小型光伏發(fā)電系統(tǒng)(如5千瓦以下),若每戶單獨安裝防孤島裝置,成本較高且維護復雜。因此,防孤島控制柜成為屋頂分布式光伏的優(yōu)選方案,一套裝置即可滿足多戶并網需求。
3 AM5SE-IS防孤島裝置的技術參數(shù)
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保護功能
● 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(可經低電壓閉鎖)
● 兩段式零序 I01 過流(可帶方向閉鎖)/I01 反時限過流保護
● 兩段式零序 I02 過流(可帶方向閉鎖)/I02 反時限過流保護
● 低電壓跳閘
● 低電壓告警
● 過電壓保護(跳閘/告警)
● 零序過壓保護(跳閘/告警)
● 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
● 重合閘
● 后加速過流保護(可經低電壓閉鎖)
● 過負荷告警
● 過負荷跳閘
● PT 斷線告警
● 控制回路斷線告警
● FC 回路配合的過流閉鎖功能
● 非電量保護(跳閘/告警)
● 檢同期
● CT 斷線告警
● 檢修狀態(tài)閉鎖
監(jiān)控功能
● 獨立操作回路,可適應 0.25A-5A 開關跳合閘電流
● 20 路有源開關量輸入
● 10 路無源繼電器輸出
● I, U, P, Q, PF, Fr, Ep, Eq 等電參量測量
● 2 路 4-20mA 變送輸出
通訊功能
● 2 路 RS485 串行通訊接口,支持 Modbus-RTU、IEC60870-5-103 規(guī)約
● 2 路以太網接口,支持 TCP Modbus-RTU 和 TCP IEC60870-5-103 規(guī)約
其他功能
● 故障錄波功能,保護動作時觸發(fā)錄波,可錄故障前 8 周波、故障后 4 周波
● IRIG-B 格式對時
接線方式
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AM5SE-IS 電氣接線圖
4結束語
隨著光伏產業(yè)的快速發(fā)展,防孤島裝置在保障電網安全方面發(fā)揮著越來越重要的作用。無論是大型光伏電站還是分布式屋頂光伏,合理配置防孤島裝置都是確保并網安全的關鍵。通過深入了解其工作原理和應用場景,我們可以更好地利用這一技術,推動光伏產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
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