引言

逆变器作为光伏系统的核心部件,是系统中唯一具备多种数字化功能、同时又直接衔接电网的智能设备,对于电流电压的调配具有重要作用。逆变器除了要具有防雷、过温、过载、瞬时过电流等保护功能外,还需要一种特殊的保护功能——防孤岛保护。那么,今天我们就来聊一聊光伏防孤岛。

什么是孤岛效应?

孤岛效应是指当电网的部分线路因故障或维修而停电时,停电线路由所连的并网发电装置继续供电,并连同周围负载构成一个自给供电的孤岛的现象。

孤岛效应示意图

为什么要防孤岛?

“孤岛效应”对于系统设备、人员安全等都存在着巨大的安全隐患,主要体现在以下方面:

设备破坏:孤岛效应发生时,电网很可能产生过欠压、过欠频等异常问题,会对工作中的负载设备产生冲击破坏;同时,光伏系统输出电压与电网电压之间会产生相位差,而当电网供电恢复时会产生浪涌电流,很可能会对光伏系统、负载设备等带来损坏或其他危害。

人员安全:在光伏系统中,当电网因故障或其他原因停电时,若逆变器仍继续工作,光伏系统持续发电,那么维修人员在检修过程中,就很有可能发生危险。

此外,近年来行业及一些地方也相继出台了相关技术规范,对于防孤岛保护进行了要求。如《NB/T 32004-2018光伏并网逆变器技术规范》,要求B类逆变器,应具备快速监测孤岛且立即断开与电网连接的能力,防孤岛保护动作时间应不大于2s,同时发出警示信号,且孤岛保护还应与电网侧线路保护相配合。

防孤岛的工作原理

逆变器防孤岛保护的工作原理主要是通过以主动或被动的方式检测电网电压和频率等信息,判断电网的运行情况。当检测到电网断开或者频率异常时,逆变器会通过继电器迅速断开,停止电能的输出,以避免孤岛效应的形成。同时,逆变器还会通过与电网的同步控制来保证光伏发电系统与电网的稳定运行。

昱能微逆防孤岛解决方案

昱能微型逆变器具备快速监测孤岛且立即断开与电网连接的能力,可以根据各地并网标准要求,在产品出厂前后实现保护门限、时限的灵活调节,从而满足不同地区的并网需求。在实际应用中,昱能微型逆变器通常采用被动检测与主动检测相结合的方法:

1.主动检测

当电网断开或停电时,微型逆变器主动向电网方向注入小信号,通过检测反馈信号来判断电网是否掉电;若检测到电网掉电后,逆变器会启动防孤岛保护功能,停止发电工作,以此防止孤岛效应的产生。

主动检测示意图

2.被动检测

当电网由于负载设备启动功率大、耗电高或者光伏系统发电过多等原因,电网会产生例如过欠压、过欠频等异常信号,逆变器通过检测信号来判断电网是否异常,实现防孤岛保护。

被动检测示意图

小结

综上所述,孤岛效应的发生会对光伏系统设备及人员安全造成诸多不利影响,是威胁光伏系统安全的主要因素之一。昱能微型逆变器自带防孤岛保护功能,能够及时准确断开与电网的连接,防止孤岛效应的发生;同时产品还具有防雷、过温、过载等保护功能,进一步提升系统安全,助力电站发挥长期效益。

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