當光伏發電系統正常工作時,逆變器將發出的電能輸送到電網。在電網因障斷電時,如果系統不能及時地檢測到電網狀態而繼續向電網輸送電能,則此時光伏系統構成一個獨立供電系統,此現象稱為“孤島效應”,其主要影響了光伏電站的正常運行,對電站造成沖擊。甚至還會影響人員在施工檢修過程中造成傷害。主要包括以下三種情況:
1、光伏并網系統開關自主或意外斷開,但并網發電系統與本地負載仍孤島運行。
2、大電網發電系統停止運行導致整個電網停電,但是光伏并網系統仍過開關連接在大電網上,繼續向電網供電并超出某一時間段(例如2s)
3、大電網或配電網某處線路斷開或開關跳閘,造成光伏并網系統與所連接負載(可能包括配電網上的部分負載)形成獨立供電系統,并可能進入穩定運行狀態。
發生孤島效應時對整個電網設備和用戶設備造成影響,甚至損壞設備,主要有以下四種情況:
1、孤島效應發生時,無法對逆變器輸出的電壓、頻率進行調節,一旦出現過壓、欠壓或者是過頻、欠頻時,易損壞用戶設備。
2、如果光伏發電系統并網同時接有負載,且負載容量大于光伏系統容量時,一旦孤島效應發生,就會產生光伏電源過載現象。
3、對電網檢修人員的人身安全造成威脅。
4、孤島效應發生時,若二次合閘會導致再次跳閘,損害光伏發電設備和逆變器。
因此,為防止孤島效應帶來的危害,一般光伏系統中都必須配備防孤島保護裝置。主要是用來防止電網出現孤島效應,產生故障時斷開并網點開關,保障了線路上施工檢修人員的安全。避免電網的故障而引起光伏電站的不正常運行。適用于10KV及低壓380V光伏電站的小電源并網供電系統。
防孤島裝置的保護功能有以下幾點
1、低頻保護
頻率在35HZ-65HZ之間時且曾經在低頻值以上時低頻保護才能啟動,低頻保護動作200ms后立即返回。
2、過頻保護
當頻率高于定值時保護啟動。
3、低壓保護
當電壓低于定值時動作。
4、過壓保護
當電壓高于定值時動作。
5、聯跳
支持變電站側聯跳,即當收到變電站側聯跳命令時延時開出跳閘出口,切本站的并網開關。
6.頻率突變
當頻率波動值超過所設定值時,保護動作。
防孤島保護裝置的主要特點有以下幾點
1、采用統一的硬件框架、軟件平臺、平臺化設計、產品一致性好。
2、具備軟件對時和硬件對時功能,硬件對時支持GPS差分秒脈沖對時,裝置可自動識別對時方式。
3、采用工業級器件,具有很高的穩定性和可靠性,滿足光伏電場的運行要求。
4、采用全中文液晶顯示界面,多層菜單顯示,顯示信息豐富,人機界面友好,無需復雜培訓即可完成調試工作。
5、支持RS485通訊方式保證信息傳輸的實時性和可靠性。