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當(dāng)下分布式光伏發(fā)電還需不需要防孤島保護(hù)裝置
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時(shí)間 : 2025-07-17 09:23 瀏覽量 : 2

分布式光伏發(fā)電當(dāng)下仍需配置防孤島保護(hù)裝置,其必要性體現(xiàn)在保障電網(wǎng)安全、人身安全、設(shè)備安全及合規(guī)性要求四個(gè)方面,具體分析如下:

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一、保障電網(wǎng)安全:防止孤島效應(yīng)對(duì)電網(wǎng)的沖擊

  1. 孤島效應(yīng)的危害
    當(dāng)電網(wǎng)因故障或檢修停電時(shí),若分布式光伏系統(tǒng)未及時(shí)斷開連接,會(huì)形成局部“孤島電網(wǎng)”。此時(shí),光伏系統(tǒng)可能繼續(xù)向周邊負(fù)載供電,導(dǎo)致:

    • 電壓/頻率不穩(wěn)定:孤島電網(wǎng)缺乏主電網(wǎng)的調(diào)節(jié)能力,電壓和頻率可能大幅波動(dòng),影響其他并網(wǎng)設(shè)備的正常運(yùn)行。

    • 重合閘失敗:若電網(wǎng)恢復(fù)供電時(shí)孤島未消除,可能導(dǎo)致線路再次跳閘,甚至損壞設(shè)備。

    • 電能質(zhì)量惡化:孤島狀態(tài)下,光伏系統(tǒng)輸出的電能質(zhì)量(如諧波、三相不平衡)可能超標(biāo),污染電網(wǎng)。

  2. 防孤島裝置的作用
    通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)電壓、頻率等參數(shù),防孤島裝置可在檢測(cè)到異常時(shí)(如電壓驟降、頻率偏移)快速切斷并網(wǎng)開關(guān),確保光伏系統(tǒng)與電網(wǎng)隔離,避免孤島效應(yīng)對(duì)電網(wǎng)的二次沖擊。

二、保障人身安全:避免維修人員觸電風(fēng)險(xiǎn)

  1. 觸電隱患
    在電網(wǎng)停電檢修時(shí),若光伏系統(tǒng)未斷開連接,維修人員可能誤以為線路無電而進(jìn)行操作,導(dǎo)致觸電事故。例如:

    • 某工業(yè)園區(qū)案例:3MW光伏項(xiàng)目因雷擊導(dǎo)致電網(wǎng)失壓,防孤島裝置在0.5秒內(nèi)切斷并網(wǎng)點(diǎn),避免了電擊風(fēng)險(xiǎn)。

    • 江蘇南通案例:某廠房光伏系統(tǒng)因未配置防孤島裝置,導(dǎo)致測(cè)試儀器電源模塊燒毀,后通過UPS供電解決問題。

  2. 安全規(guī)范要求
    根據(jù)《光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》(GB/T 19964-2012),光伏電站必須配置獨(dú)立的防孤島保護(hù)裝置,動(dòng)作時(shí)間不大于2秒。此外,部分地區(qū)電網(wǎng)公司還要求合閘延時(shí)不超過30秒,以進(jìn)一步保障安全。

三、保護(hù)設(shè)備安全:防止過載、過壓等工況損壞設(shè)備

  1. 設(shè)備損壞風(fēng)險(xiǎn)
    孤島狀態(tài)下,光伏系統(tǒng)可能因負(fù)載不匹配或電網(wǎng)異常導(dǎo)致:

    • 過載運(yùn)行:若孤島內(nèi)負(fù)載容量大于逆變器容量,電源易過載燒毀。

    • 電壓/頻率越限:孤島電網(wǎng)的電壓和頻率可能超出設(shè)備允許范圍,損壞用電設(shè)備或光伏系統(tǒng)本身。

  2. 防孤島裝置的防護(hù)功能
    現(xiàn)代防孤島裝置通常集成多重保護(hù)功能,包括:

    • 過壓/欠壓保護(hù):電壓超過110%或低于70%額定值時(shí)切斷并網(wǎng)。

    • 過頻/欠頻保護(hù):頻率超過50.5Hz或低于49.5Hz時(shí)0.2秒內(nèi)跳閘。

    • 逆功率保護(hù):檢測(cè)到反向功率(如余電上網(wǎng))時(shí)觸發(fā)跳閘,防止逆流。

    • 頻率突變保護(hù):頻率變化率≥2Hz/s時(shí)加速動(dòng)作,防止電網(wǎng)恢復(fù)時(shí)浪涌電流。

四、合規(guī)性要求:滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和地方政策

  1. 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制要求

    • 《光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》(GB/T 19964-2012)明確要求光伏電站配置獨(dú)立的防孤島保護(hù)裝置。

    • 《分布式電源接入配電網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(NB/T 32015)規(guī)定,分布式電源并網(wǎng)點(diǎn)需裝設(shè)滿足標(biāo)準(zhǔn)的防孤島保護(hù)裝置。

  2. 地方政策細(xì)化要求
    部分地區(qū)電網(wǎng)公司對(duì)防孤島裝置的功能提出更高要求,例如:

    • 合閘延時(shí)限制:如山東德州要求合閘延時(shí)≤30秒,以確保電網(wǎng)恢復(fù)時(shí)光伏系統(tǒng)不會(huì)突然并網(wǎng)。

    • 多能源協(xié)同支持:在光儲(chǔ)充系統(tǒng)中,防孤島裝置需與儲(chǔ)能PCS設(shè)備聯(lián)動(dòng),實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)離網(wǎng)切換。

五、技術(shù)發(fā)展趨勢(shì):防孤島裝置功能升級(jí)

  1. 智能化與集成化
    現(xiàn)代防孤島裝置已從單一保護(hù)功能向綜合監(jiān)控平臺(tái)發(fā)展,例如:

    • 支持IEC61850、Modbus RTU等協(xié)議,便于接入光伏監(jiān)控平臺(tái)。

    • 集成電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)功能,可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電壓諧波、直流分量等參數(shù)。

    • 支持事件記錄存儲(chǔ)(≥5000條),便于故障追溯和分析。

  2. 環(huán)境適應(yīng)性增強(qiáng)
    針對(duì)高海拔、沿海等惡劣環(huán)境,防孤島裝置采用寬溫域設(shè)計(jì)(-40℃~+70℃)和IP65防護(hù)等級(jí),防止鹽霧腐蝕和極端溫度影響。


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