光伏防孤岛保护检测标准及试验影响因素分析_吴盛军
光伏并网发电系统孤岛检测技术
光伏并网发电系统孤岛检测技术发表时间：2018-10-22T13:35:17.013Z 来源：《河南电力》2018年9期作者：邵雪瑾[导读] 本文介绍了光伏并网发电系统中的孤岛效应以及影响，分析出出现孤岛现象发生的原因。
（国网宁夏电力公司经济技术研究院宁夏银川市 750002）摘要：本文介绍了光伏并网发电系统中的孤岛效应以及影响，分析出出现孤岛现象发生的原因，并对孤岛检测方法（主动检测法、被动检测法）进行详细的介绍，并提出了结合两种检测方法的一种方案。
关键词：并网发电；孤岛检测引言随着新能源的不断开发和利用，未来将出现更多的由可再生能源组成的分布式供电系统。
分布式供电系统的一个共同特点是，需要通过逆变器将直流电变换成交流电再送到电网上。
正常情况下，这些逆变系统并联在电网上向电网输送有功功率。
但是，当电网处于失电状况（例如大电网停电），这些独立的并网发电系统仍可能持续工作，并与本地负载连接处于独立运行状态，这种现象被称为孤岛（islanding）效应。
从用电安全与用电质量方面考虑，孤岛状况是不允许出现的，由此引出了对孤岛状态进行检测的研究。
国内外专家对此提出了多种不同的研究方法，本文对部分研究方法进行了分析比较，提出主动检测与被动检测相结合的方案，即使用电压与频率的继电器检测方式及相位跳动检测法，而在主动式检测法中，选择输出功率变动方式，进行孤岛效应防治测试。
1孤岛现象发生的原因当太阳能供电的输出功率与负载功率达到平衡时，负载电流会完全由太阳能光伏发电系统提供。
此时，即使电网断电，在太阳能光伏发电系统输出端得电压与频率也不会快速随之产生变化，如此系统便无法正确地判断出电网是否有故障或中断的情形，因而导致孤岛现象的发生。
图2为电力系统图。
当电网端与客户端得公共耦合点PCC的电压与频率超过正常电网电压与频率的最大限制范围时，即会被视为故障发生，并利用输出继电器将逆变器切离负载[6]。
反之，当逆变器产生的有功功率与无功功率正好符合负载功率时，公共耦合点PCC的电压与频率变化量将不会很明显，可能会落在电网所容许的最大限制范围内，如此讨论电网断路器处于关闭及打开的情况下，由于有功功率和无功功率不同，所造成太阳能光伏发电系统上的影响。
光伏并网孤岛效应的检测与分析
光伏并网孤岛效应的检测与分析摘要：目前，分布式发电系统发展的规模口益扩大，更多的分布式光伏并网发电系统接入到公共电网的同时，出现孤岛效应的几率也随之增加。
孤岛效应的产生不仅给分布式发电设备带来危害，而且影响了电能的质量，所以要求能够准确且快速的检出孤岛效应现象。
关键词：孤岛效应；主动频率；负载功率1.引言孤岛效应的检测一般是通过监控并网系统输出端电压的幅值和频率来实现的。
当电网断开时，由于并网系统的输出功率和负载功率之间的差异会引起并网系统输出电压的幅值或频率发生较大的改变，这样通过监控系统输出的电压就可以很方便地检测出孤岛效应。
然而，当负载消耗的功率与光伏系统相匹配的时候，通过这种被动的检测方法就会变得困难。
该项目提出来周期性双向扰动主动频率偏移法无论是感性负荷还是容性负荷或者负载消耗的功率与光伏系统相匹匹配时的孤岛效应检测技术难题。
有效的控制了光伏系统发生孤岛效应时，给相关的设备和维护人员带来的危险。
2.孤岛效应检测方法的分析与选择孤岛是一种电气现象，发生在一部分的电网和主电网断开，而这部分电网完全由光伏系统来供电。
因为孤岛会损害公众和电力公司维修人员的安全和供电的质量，在自动或手动重新闭合供电开关向孤岛电网重新供电时有可能损坏设备。
逆变器通常会带有被动式防止孤岛效应装置。
对于平衡负载很好条件下通电和重新通电两种情况下的孤岛防止还不够充分，所以必须结合主动技术，主动技术是基于样本频率的移位、流过电流的阻抗监测、相位跳跃和谐波的监控、正反馈方法、或对不稳定电流和相位的控制器基础上的。
该研究项目解决了无论是感性负荷还是容性负荷或者负载消耗的功率与光伏系统相匹匹配时的孤岛效应检测技术难题。
安全可靠的保证电力光伏发电设备和财产损失，提高电力系统的服务信誉，可有效维护社会稳定和电网安全。
3.周期性双向扰动主动频率偏移法基本原理正反馈的主动频率偏移法是对对公共耦合点的频率运用了正反馈，提高了孤岛检测的速度。
光伏发电分布式防孤岛保护系统分析
光伏发电分布式防孤岛保护系统分析根据光伏孤岛理论，推导出了两种孤岛检测方法，分析两种孤岛检测标准，应用于分布式光伏电站，配置相应保护功能装置，使其保障光伏电网安全稳定运行，提高光伏并网的技术。
标签：光伏发电；分布式；防孤岛保护；装置如今光伏发电站在电力系统中所占的份额越来越大，不仅有集中式大面积光伏，还有分布式小型光伏发电站。
随着科学技术的进步，发展成为分布式光伏电源给负荷供电，组成局部孤网运行。
为避免孤网产生，本文从孤岛的检测方法入手进行阐述。
以被动式检测方法与主動式检测方法的特点为主线，结合配置防孤岛保护，减少孤岛现象给电网运行带来的危害。
1、孤岛状态检测方法目前孤岛检测方法主要分为被动检测和主动检测。
1.1 被动式孤岛检测被动检测就是通过检测孤岛形成前后的频率、电压、功率输出等电气量变化，来判断是否与主电网断开。
主要包括低频低压、高频高压、频率变化率法、矢量相移法和功率波动法等。
低频低压与高频高压检测：因光伏电源并网运行，频率和电压不会有很大的波动，总能够在允许的范围之内。
1.2 主动式孤岛检测主动检测通过对系统施加一个外部干扰，然后监视系统的响应来判断是否形成孤岛，一般是通过改变光伏逆变器有功或无功输出，检测电压和频率的响应变化。
主动检测将向系统施加外部干扰，即使是功率完全平衡的孤岛，也可以通过主动干扰来破坏功率平衡，从而被可靠地检测出来。
当系统中包含多个分布式电源时，各电源主动检测装置发出的干扰信号可能互相影响，降低检测效果。
2、分布式光伏电站防孤岛保护2.1分布式光伏电站防孤岛保护配置为了保证分布式光伏电站的安全稳定运行，根据《光伏发电站设计规范》GB 50797和《光伏发电站接入电力系统设计规范》GB/T50866要求，光伏电站应配置独立的防孤岛保护，其中防孤岛保护应与线路保护、重合闸、低电压穿越能力相配合[1]。
基于上述规定，大批分布式光伏电站使用了孤岛保护装置，分布式光伏电站配置的防孤岛保护装置一般都是故障解列装置。
光伏并网发电系统中的孤岛检测
光伏并网发电系统中的孤岛检测光伏系统孤岛检测并网发电检测盲区1引言面对世界性的能源短缺的现实状况及能源的可持续发展对当今社会的突出影响，光伏并网发电作为新型环保方式之一，越来越受人们的重视，而孤岛效应是光伏并网发电系统中普遍存在的一个问题。
所谓孤岛效应是指当电网由于电气故障、误操作或自然因素等原因中断供电时，各个用户端的太阳能发电系统未能及时检测出停电状态将自身脱离电网，则太阳能发电系统和负载形成一个公共电网系统无法控制的自给供电孤岛。
光伏并网发电系统处于孤岛运行状态时会产生严重的后果：(1)导致孤岛区域的供电电压和频率不稳定；(2)影响配电系统的保护开关动作程序；(3)光伏并网系统在孤岛状态下单相供电，引起本地三相负载的欠相供电问题；(4)电网恢复供电时由于相位不同步导致的冲击电流可能损坏并网逆变器；(5)可能导致电网维护人员在认为已断电时接触孤岛供电线路，引起触电危险。
所以，当电网停电后，必须立刻中止系统对电网的供电，防止孤岛效应的发生。
研究孤岛检测方法和保护措施，对将孤岛产生的危害降至最低具有十分重要的现实。
2孤岛效应的检测标准孤岛现象的巨大危害使得并网发电系统必须要具备反孤岛的功能，IEEE Std. 929-2000规定了相应的反孤岛检测标准，它给出了并网逆变器在电网断电后检测到孤岛现象并使并网逆变器与电网断开的时间限制。
相应的我们国家也根据IEEE的相关标准制定了我国的检测标准，GB/T 15945-2008规定电力系统正常运行条件下频率偏差限值为±0.2Hz，当系统容量较小时，偏差限值可以放宽至±0.5Hz。
GB/T 19939-2005规定并网后的频率偏差值若超过±0.5Hz范围时过/欠频保护应在0.2s内动作，使并网系统与电网断开，相应的系统对检测到异常电压时所做出的反应时间如附表所示，同时还规定在电网的电压和频率恢复到正常范围后的20s~5min，并网系统不影响电网送电。
光伏防孤岛保护检测标准及试验影响因素分析_吴盛军
文章编号：1000-3673（2015）04-0924-08
电网技术 Power System Technology
中图分类号：TM 721 文献标志码：A
Vol. 39 No. 4 Apr. 2015
学科代码：470·4051
光伏防孤岛保护检测标准及试验影响因素分析
由于不同国家的电网结构和运行情况不同，光 伏并网技术条件有所不同，国际上光伏防孤岛保护 标准并不统一，几种主要的防孤岛保护检测标准的 技术参数[7-17]如表 1 所示。
Factors Influencing Non-Detection Zone of Islanded PV Generation
WU Shengjun1, XU Qingshan1, YUAN Xiaodong2, LI Qiang2, LIU Dan2
(1. School of Electrical Engineering, Southeast University, Nanjing 210096, Jiangsu Province, China; 2. Jiangsu Electric Power Research Institute, Nanjing 211103, Jiangsu Province, China)
基金项目：国家自然科学基金资助项目(51377021)；国家电网公司 科技项目(5210EF140002)。
Project Supported by National Natural Science Foundation of China (51377021); Project Supported by Science and Technology Project of SGCC(5210EF140002).
光伏并网逆变器的孤岛检测方法
光伏并网逆变器的孤岛检测方法作者：邹焕雄施晟来源：《中国科技博览》2017年第06期[摘要]并网的光伏逆变器处于孤岛运行状态时会影响电力系统的安全运行，威胁到线路检修人员的安全，研究并网的光伏逆变器的孤岛检测技术，具有重要的现实意义，本文介绍了被动式孤岛检测和主动式孤岛检测方法，并对主动式孤岛检测方法进行了改进，将公共耦合点的电网频率偏差值引入移相角计算中，形成正反馈，在固定的时间间隔内改变的正负号，清除检测盲区。
中图分类号：TM71 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）06-0270-01前言孤岛效应是指当电网由于各种原因中断供电后，太阳能光伏发电系统未能从电网断开而与负载构成一个电网无法控制的自给供电孤岛。
光伏发电系统处于孤岛运行时会导致孤岛区域供电电压、频率的不稳定，影响配电系统的保护动作，电网恢复供电时的冲击电流可能会损坏逆变器，威胁电网检修人员的安全等[52]。
因此，并网的光伏发电系统必须设有防孤岛保护功能。
1 孤岛检测方法IEEE Std. 929-2000规定了相应的防孤岛检测标准，该标准给出了并网逆变器从电网断开后到检测到孤岛现象并与电网断开的时间限制。
孤岛检测方法分为被动式孤岛检测和主动式孤岛检测。
2 被动式孤岛检测被动式孤岛检测方法根据公共耦合点电压、频率、相位跳变和谐波来判断是否产生了孤岛效应。
孤岛效应等效电路如图1所示。
电网正常工作时PL=Ppv-ΔP=U2R （1）QL=Qpv-ΔQ=U21ωL-ωC （2）其中，U、ω为负载的电压和频率，Ppv、Qpv为负载消耗的有功和无功。
孤岛效应发生后PL’=Ppv-ΔP=U’2R （3）QL’=Qpv-ΔQ=U’21ω’L- ω’C （4）输出电压的幅值不变，当ΔQ=0时，输出电压的频率不变。
因此，通过检测公共节点处的电压或频率跳变来判断孤岛效应存在盲区。
相位突变检测的原理是，光伏系统正常并网运行时，输出电流与公共节点的电压同频同相。
光伏逆变器防孤岛效应实验概要
光伏逆变器防孤岛效应实验概要英文回答：Photovoltaic Inverter Anti-Islanding Effect Experiment Outline.Objectives:The main objective of this experiment is to test the anti-islanding protection mechanism of photovoltaic (PV) inverters. Anti-islanding is a safety feature that prevents the inverter from continuing to operate when the grid connection is lost. This is important to prevent the inverter from energizing the grid with electricity from the PV system, which could pose a safety hazard to utility workers and the general public.Materials:Photovoltaic (PV) inverter.PV module.Load (e.g., light bulb)。
Multimeter.Oscilloscope.Grid simulator (optional)。
Procedure:1. Connect the PV module to the inverter.2. Connect the inverter to the load.3. Connect the grid simulator to the inverter (if using).4. Turn on the inverter.5. Monitor the inverter output voltage and frequency.6. Disconnect the grid from the inverter.7. Observe the behavior of the inverter.Expected Results:When the grid is connected, the inverter should operate normally, providing power to the load. When the grid is disconnected, the inverter should immediately cease operation.Data Analysis:The inverter output voltage and frequency should be recorded before and after the grid is disconnected. The data should be analyzed to verify that the inverter is operating correctly and that the anti-islanding protection mechanism is functioning properly.Conclusion:The experiment will demonstrate the importance of anti-islanding protection in PV inverters. By testing the anti-islanding mechanism, we can ensure that the inverter will not pose a safety hazard in the event of a grid outage.中文回答：光伏逆变器防孤岛效应实验概要。
光伏防孤岛测试流程
光伏防孤岛测试流程一、准备工作1.确定测试设备：需要确保测试仪器的准确性和可靠性，如电流表、电压表、电阻表等。
2.检查电站各部分的接线情况：确保电站内所有设备接线正确、牢固。
3.确定测试环境：测试时需确保现场环境安全，没有其他不相关的电气设备或人员干扰。
二、测试步骤1.关闭电网：在确保现场安全的情况下，首先关闭电网供电开关，使光伏电站脱离电网运行。
2.检查孤岛检测装置：确认孤岛检测装置的正常工作，确保其能够及时准确地检测到孤岛现象。
3.检测电站运行状态：检查光伏电站各部分的运行状态，确保设备能够正常运行。
4.检查逆变器工作状态：逆变器是光伏发电系统的核心设备，需要确保其能够在脱离电网的情况下正常运行。
5.检测电站功率输出：利用测试仪器，检测光伏电站的功率输出情况。
6.模拟电网恢复：通过调节电网供电开关，模拟电网恢复供电状态。
7.监测电站接入电网：检测电站接入电网后各设备的运行状态和功率输出情况。
8.结束测试：检查测试数据，确认防孤岛测试的效果，整理测试记录并保存。
三、测试结果分析1.防孤岛测试通过：表示光伏电站能够在电网停电或故障情况下正常运行，没有形成孤岛现象。
2.未通过：表示光伏电站存在孤岛运行风险，需要进一步检查问题的原因，并进行修复和再次测试。
四、注意事项1.测试过程中需要注意安全，特别是在脱离电网运行时，要随时关注设备运行状态，确保现场人员安全。
2.测试时要严格按照流程进行，避免漏测或误操作。
3.测试结束后应对测试数据进行分析，及时处理问题，确保光伏电站的安全运行。
总的来说，光伏防孤岛测试是确保光伏电站安全运行的关键环节，只有通过科学的测试流程和有效的数据分析，才能有效避免孤岛现象的发生，保障电网和电站的稳定运行。
浅谈逆变器防孤岛测试的方法和意义
浅谈逆变器防孤岛测试的方法和意义发表时间：2020-10-13T01:47:00.326Z 来源：《中国电业》（发电）》2020年第14期作者：许新徐法成陈涛钱岗吴成虎[导读] 本文通过不同标准对光伏逆变器的防孤岛的测试要求，分析其各种测试方案的利弊，并与实际应用情况相结合，分析解读其测试意义和模拟现实情况。
许新徐法成陈涛钱岗吴成虎中认南信（江苏）检测技术有限公司江苏省南京市 210023摘要：本文通过不同标准对光伏逆变器的防孤岛的测试要求，分析其各种测试方案的利弊，并与实际应用情况相结合，分析解读其测试意义和模拟现实情况。
关键词：光伏逆变器；防孤岛；实际应用；对比分析背景：电力行业特别是发电部分，孤岛现象的形成，会对检修和维护人员造成不可预知的危险以及对电网造成冲击。
所以，很多发电设备或电力传输设备都要求有防孤岛保护的能力。
但是不同的专家组根据自己的经验也制定了不同的标准。
这些标准整体上基本是一致的，但是在测试方法上，却略有差异。
这些测试上的差异对应的实际意义也会不尽相同。
本文以光伏逆变器的防孤岛测试为例，从这些标准对孤岛的差异对比出发，来分析不同标准的意义。
一.防孤岛测试的意义什么是孤岛呢？顾名思义：在电力系统中，如果一个小的系统脱离主电网，但是仍可独立运行，就像大海里面一个孤独的小岛，可以自给自足，这就是简单的孤岛效应。
但是对于我们光伏发电的时候，如果出现故障，我们希望断电检修的时候，如果出现了孤岛现象，可能就会对施工人员造成不必要的伤害。
所以在逆变器的运行过程成，要求其有防孤岛保护的功能，来避免这样的危害。
二.测试方案论证分析在光伏逆变器这个行业用的防孤岛测试的标准主要就是IEC 62116:2008;IEC62116:2014;NB/T32004-2013;NB/T32004-2018等，其他标准的孤岛包含于上述标准。
图为IEC62116:2008孤岛测试条件这几个标准的主要差异就在于试验条件。
光伏发电系统防孤岛检测方法分析
光伏发电系统防孤岛检测方法分析作者：赵佳锴朱健雍杨松张良利沈道军来源：《中国新技术新产品》2018年第22期摘要：本文主要从光伏系统角度出发，阐述了光伏的两大类型：离网型光伏发电系统和并网型光伏发电系统以及他们各自的特点。
最后对光伏的安全性进行讨论，着重考虑了电路中的孤岛效应，分析不同检测方法的优缺点及可靠性。
关键词：光伏系统；离网并网型光伏发电系统；防孤岛检测中图分类号：TM615 文献标志码：AAbstract：In this paper， from the perspective of photovoltaic system， two types of photovoltaic： off-grid photovoltaic system and grid-connected photovoltaic system and their respective characteristics are described. Finally， the security of photovoltaic is discussed， and the islanding effect in the circuit is considered. The advantages and disadvantages of different detection methods and their reliability are analyzed.Keywords：Photovoltaic system；Off grid grid connected photovoltaic power generation system；Anti islanding detection0 引言随着社会经济水平的快速提升，传统化石能源逐渐枯竭，绿色可再生能源的开发及利用逐渐引起人们的重视。
太阳能是指太阳的热辐射能，作为最丰富的绿色可再生能源之一，对它进行开发利用是极其重要的，光伏发电应运而生。
光伏并网系统孤岛检测与防止
光伏并网系统孤岛检测与防止
原慧军;王效华;徐进
【期刊名称】《可再生能源》
【年(卷),期】2007(025)002
【摘要】分析了光伏并网发电系统的孤岛效应现象.按照孤岛效应的国际通行标准,结合逆变器并网的等效电路给出了相位超前的反孤岛检测方法及其基本原理和实现过程.在孤岛效应下对光伏并网发电系统进行的试验分析表明,超前相位的检测方法能有效地检测出孤岛效应,并且固定的超前相位能有助于缩短阻性和感性负载时的检测时间,达到反孤岛效应的目的.
【总页数】3页(P82-84)
【作者】原慧军;王效华;徐进
【作者单位】南京农业大学,工学院,江苏,南京,210031;南京农业大学,工学院,江苏,南京,210031;南京农业大学,工学院,江苏,南京,210031
【正文语种】中文
【中图分类】TM615;TM711
【相关文献】
1.光伏并网系统孤岛检测技术的研究 [J], 张玉;孟丽囡
2.一种改进的光伏并网系统主动移相式孤岛检测方法 [J], 孙学超;李岚
3.参数自适应AFDPF算法的光伏并网系统孤岛检测 [J], 宋立新; 刘斯琦; 张楠楠
4.光伏并网系统中孤岛检测新方法探讨 [J], 王猛;李梦达
5.基于改进粒子群算法和AFDPF算法结合的光伏并网系统孤岛检测 [J], 杨擎宇;薛太林;张昊杰;张宇鑫
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0 引言
国际能源机构(International Energy Agency， IEA)对光伏孤岛效应定义是在任何情况下分布式 光伏发电系统与大电网断开时仍然有逆变器继续 发电，与本地负载形成一个不受公共电网系统控制 的独立供电的自给供电孤岛[1]。当光伏孤岛发生时， 孤岛运行的电压、频率不稳，影响设备的正常运行， 重合闸会产生大的冲击电流，造成配电系统及用户 端设备损坏。
Qload
=
U
2 PCC
/ [1 /
(ωL)
+ ωC]
(4)
式中：R、L、C 分别为负载电路的电阻、电感、电
容值；ω为公共点电压角频率；Upcc 为公. 1 Grid-connected photovoltaic system
并网断路器 S 断开将对光伏系统和本地负载产 生影响，主要表现为对 PCC 处电压和频率的影响。 当电网与本地负荷交换功率不为零时，电网断开后 PCC 处的电压和频率将发生变化，超出一定范围将 触发电压或频率保护；当光伏逆变器提供的有功功 率、无功功率与本地负载需求的有功功率、无功功 率相匹配时或不匹配度较小时，断路器断开前后 PCC 处电压和频率的变化不超出电压或频率的保 护限值，则可能发生光伏孤岛运行，有如下关系式
ABSTRACT: With the rapid development of photovoltaic (PV) power generation, it becomes more and more important to perfect the grid-connection technology of distributed PV generations and to ensure the secure and stable operation of grid-connected PV generations. The anti-islanding protection of islanded PV generation is a necessary protection function of PV generation system, and there are differences between the anti-islanding protection standard in China and those in the other countries, and the anti-islanding detection standard in China is yet imperfect. Based on theoretical basis of islanded PV generation, the non-detected zones of two islanding detection algorithms are derived, and by means of analyzing the relations between different islanding detection standards for distributed PV generation and corresponding non-detection zones the protective thresholds of frequency and voltage are obtained. The loaded quality factor and the parameter setting of islanding detection algorithm will influence the anti-islanding protection test for PV generation and the impacts of above-mentioned factors on the results of the islanding test are validated by simulation cases. Finally, the difference between domestic anti-islanding detection standard and the anti-islanding detection standards in the other countries as well as the necessity of carrying out islanding detection are illustrated by the measured results of an islanded test case.
正常运行时，本地负载消耗有功功率 Pload 和无功功
率 Qload，光伏逆变器输出的有功功率和无功功率分
别为 Pinv 和 Qinv，从电网获得的有功功率和无功功
率分别为 ΔP 和 ΔQ。
Pload = Pinv + ΔP
(1)
Qload = Qinv + ΔQ
(2)
Pload
=
U
2 PCC
/
R
(3)
当并网断路器 S 断开时，若有功功率差值 ΔP
和无功功率差值 ΔQ 较大，电压和频率将出现较大
的变化，破坏稳态运行；若两者差值较小或基本无
差值且满足式(7)(8)[6]，电压和频率波动在电力系统
允许的范围内，光伏与本地负载的形成的孤岛状态
能稳定运行，此时被动孤岛检测方法失效，孤岛检
测必须采用检测盲区更小的主动孤岛检测方法。
Factors Influencing Non-Detection Zone of Islanded PV Generation
WU Shengjun1, XU Qingshan1, YUAN Xiaodong2, LI Qiang2, LIU Dan2
(1. School of Electrical Engineering, Southeast University, Nanjing 210096, Jiangsu Province, China; 2. Jiangsu Electric Power Research Institute, Nanjing 211103, Jiangsu Province, China)
本文从光伏孤岛的理论分析出发，对被动和主 动光伏孤岛检测算法分别进行检测盲区研究，分析 孤岛检测算法盲区分布特点，通过对比国内外光伏 防孤岛保护检测标准，分析防孤岛试验的影响因素， 从而为光伏孤岛检测工作以及相关的标准修订和 优化提供指导。
1 光伏孤岛理论分析
光伏并网发电系统如图 1 所示，光伏并网系统
2002 年，IEA-PVPS-Task-V 曾用“故障树理 论”分析分布式光伏发生孤岛运行对电力检修人 员和用户的风险概率，未采取安全措施的光伏孤 岛风险概率为 8.3×10−6 次/a，采取安全措施后的光 伏孤岛对电力检修人员的风险概率为 2×10−9 次/a， 对用户的风险概率为 8.3×10−11 次/a，参照英国电力 检修人员触电致死的基准概率为 10−6 人/a[2]。可见 光伏孤岛对电力检修人员有严重危害，采取相关安 全措施后可极大的减小安全风险，孤岛安全问题不 容忽视。
第 39 卷 第 4 期 2015 年 4 月
文章编号：1000-3673（2015）04-0924-08
电网技术 Power System Technology
中图分类号：TM 721 文献标志码：A
Vol. 39 No. 4 Apr. 2015
学科代码：470·4051
光伏防孤岛保护检测标准及试验影响因素分析
KEY WORDS: grid-connected photovoltaic generation system; islanding detection; anti-islanding standard
摘要：随着光伏发电的快速发展，完善光伏并网技术要求保 障并网光伏安全稳定运行越显重要。光伏防孤岛保护是光伏 发电系统必备的保护功能，国内外光伏标准在孤岛保护方
由于不同国家的电网结构和运行情况不同，光 伏并网技术条件有所不同，国际上光伏防孤岛保护 标准并不统一，几种主要的防孤岛保护检测标准的 技术参数[7-17]如表 1 所示。
成立[5]：
Pinv = Plo′ad = UP′2CC / R
(5)
Qinv = Ql′oad = UP′2CC / [1 / (ω′L) + ω′C]
(6)
式中： Plo′ad 、Ql′oad 为并网断路器 S 断开后本地负载
消耗有功功率和无功功率；Up′cc 、ω′为并网断路器
S 断开后 PCC 处电压和角频率。
fmin 指低频保护阈值；fmax 指高频保护阈值；f 为公
共点频率；Qf 指负载的品质因数。
2 国内外孤岛检测标准
国 际 上 光 伏 并 网 标 准 主 要 有 IEEE Std.929-2000，IEEE Std.1547-2003，UL1741，IEC 62116 等，这些标准对光伏孤岛检测的技术参数、 测试电路和测试步骤做了详细的规定。目前，我国 已发布实施的、有效的关于并网光伏系统的国家标 准为 GB/T 29319—2012《光伏发电系统接入配电网 技术规定》，国家电网公司的企业标准 Q/GDW 617—2011 《 光 伏 电 站 接 入 电 网 技 术 规 定 》 和 Q/GDW 618—2011《光伏电站接入电网测试规程》 对光伏电站接入电网测试内容、方法和步骤、测试 条件和时间点选择等做了规定。
面有差别，国内的防孤岛检测标准尚不完善。在光伏孤岛理 论基础上推导了 2 种孤岛检测算法的盲区，通过分析不同的 光伏孤岛检测标准和检测盲区关系，得出了频率和电压的保 护阈值。负载品质因数以及孤岛检测算法的参数设置会影响 光伏防孤岛保护试验，并采用仿真算例验证了以上因素对孤 岛试验结果的影响。最后用一个实测的孤岛试验案例说明了 标准差异的结果和孤岛检测的必要性，从而为光伏防孤岛保 护试验和标准完善提供参考。