分布式发电的孤岛问题
分布式并网发电系统孤岛效应分析及检测方法的研究
（Ｌ Ｃ Ｐ Ｃ ）ｍｅｈ ｄ ｓｐ ｒｉ ｒ ｏ ｔ ｌ ｎ ａａａｑ ｉｔ ｎ（ Ｃ Ａ）ｍｅｈ ｄａ ｄｓ ｎ Ｔ ｅｉｖ ｒ ｒｓ ｅｄｔｃｉｎｍｅ ｏ ｓｎ ｌｄ ｄｌｃｌ ｔｏ ， ｕ ｅ ｓ ｙｃｎｒ ｄｄ ｔ ｃｕｓ ｉ Ｓ ＡＤ ｖ ｏ ｏａ ｉｏ ｔｏ ｎ ｏｏ ． ｈ ｅｔ —ｉ ｅｅｔ ｔ ｄ ｃｕ ｅ ａ ｎ ｅ ｄ ｏ ｈ ｉ ｏ
电 电压 与频 率不 稳定 ； 电网恢 复时分 布式 供 电系统
统 （Ｇ Ｄ ）应运 而 生 。分布 式 发 电系统 是指 在 用户 现
场 或 靠近 用 电现 场配 置容 量 在数千 瓦 至数十 兆 瓦之
间 的发 电机 组 （ 一般低 于 ３ Ｗ ， 以满 足特 定用 户 ０ ） Ｍ
的需要 ，支 持现 有配 电网的经 济运 行 ，或 同时满足
ｐ ｓ ｉ ｅ ａ ｄ ｌ ｃ ｌ ｃ ｉ ｅ ｍｅｈｏ ｓ Ｔｈｉ ｐ ｐ ｒｅ ｐ ｔａ ｅ ｎ ｉｌ ｎ ｉ ｇ ｄ ｔ ｃ ｉ ｎ ｍ ｅｈ ｄｓ ｐｒｎ ｉ ｅ ｐ ｎｔ ｇ ｏ ｔｔ ｅ ｐ ｅ ｅ ｔ ｒ ｂ ｅ ｎ ｅ ａ ｓｖ ｎ ｏ ａ ｔｖ ｔ ｄ ． ａ ｓ ａ ｅ ｘ ａ ｉｔ ｄ ｏ ｓａ ｄ ｎ ｅ ｅ ｔｏ ｔ ｏ ’ ｉ ｃ ｐｌ， ｏｉ ｉ ｕ ｈ ｒ ｓ ｎ ｏ ｌ ｍｓａ ｄ ｒ — ｎ ｐ
Ａｂｓ ｒ ｃ ：Ａｎ ｌ ｓ ｓ ｗａ ｄ ｏ ｔ ｅ ｉ ｌｎｄ ｎ ｎ ｏ — ｅ ｅ ｔ ｎ ｚ ｎ ｉｔｉ ｕｔｄ ｇ ｉ — ｏ ｎ ｃ ｅ ｅ ｅ ａ ｉ ｎ ｈ ｅ ｅ ｔ ｎ ｍｅ ｈ ｄ ｔａ ｔ ａ ｙ ｉ ｓ ｍａ ｅ ｔ ｈ ｓａ ｉ ｇ ａ ｄ ｎ ｎ ｄ ｔ ｃ ｉ ｏ ｅ ｏｆｄ ｓｒ ｂ ｅ ｒｄ ｃ ｎ ｅ ｔ ｄ ｇ ｎ ｒ ｔ ，ｔ ｅ ｄ ｔ ｃ ｉ ｔ ｏ ｓ ｏ ｏ ｏ ｗｅ ｅｄｉ ｉ ｅ ｎ ｏ ｇ ｉ — ｉ ｅ ｄ ｔ ｃ ｉ ｎ ａ ｄ ｉ ｖ ｒｅ — ｉ ｅ ｄ ｔ ｃ ｉ ｎ Ｔｈ ｒｄ ｓｄ ｅｅ ｔｏ ｔ ｏ ｓ ｉ ｌ ｄ ｄ ｐ ｗｅ ｉ ａ ｒｅ ｏ ｒ ｖ ｄ ｄ ｉ ｔ ｒｄ ｓｄ ｅ ｅ ｔ ｎ ｅ ｔ ｒ ｓｄ ｅｅ ｔ ． ｅ ｇ ｉ — ｉ ｅ ｄ ｔ ｃ ｉ ｎ ｍｅ ｈ ｄ ｏ ｎ ｏ ｎｃ ｕ ｅ ｏ ｒｌ ｃ ｒ ｉ ｒ ｍｍ ｕ ｃ ｔ ｎ ｎｅ ｃ ｎｉａ ｉ ｏ
并网光伏发电系统孤岛效应的危险性分析
并网光伏发电系统孤岛效应的危险性分析一、孤岛效应概念相对于离网光伏发电系统而言，并网光伏发电系统在运行时具有较高的光伏电能利用率，然而由于并网光伏发电系统直接将光伏阵列发出的电能逆变后馈送到电网，因此在工作时必须满足并网的技术要求，以确保系统安装者的安全以及电网的可靠运行。
对于通常系统工作时可能出现的功率器件过电流、功率器件过热、电网过/欠电压等故障状态，比较容易通过硬件电路与软件配合进行检测、识别并处理。
但对于并网光伏发电系统来说，还应考虑一种特殊故障状态下的应对方案，这种特殊故障状态就是所谓的孤岛效应。
实际上，孤岛效应问题是包括光伏发电在内的分布式发电系统存在的一个基本问题，所谓孤岛效应是指：在下图所示的分布式发电系统中，当电网供电因故障事故或停电维修而跳闸时，各个用户端的分布式并网发电系统（如光伏发电、风力发电、燃料电池发电等）未能及时检测出停电状态从而将自身切离市电网络，最终形成由分布电站并网发电系统和其相连负载组成的一个自给供电的孤岛发电系统。
▲分布式发电系统的孤岛效应示意图二、孤岛效应的危害孤岛效应的发生会给系统设备和相关人员带来如下危害：1、孤岛效应使电压及其频率失去控制，如果分布式发电系统中的发电装置没有电压和频率的调节能力，且没有电压和频率保护继电器来限制电压和频率的偏移，孤岛系统中的电压和频率将会发生较大的波动，从而对电网和用户设备造成损坏。
2、孤岛系统被重新接入电网时，由于重合闸时系统中的分布式发电装置可能与电网不同步而使电路断路器装置受到损坏，并且可能产生很高的冲击电流，从而损害孤岛系统中的分布式发电装置，甚至导致电网重新跳闸。
3、孤岛效应可能导致故障不能清除（如接地故障或相间短路故障），从而可能导致电网设备的损害，并且干扰电网正常供电系统的自动或手动恢复。
4、孤岛效应使得一些被认为已经与所有电源断开的线路带电，这会给相关人员（如电网维修人员和用户）带来电击的危险。
由上可知，当主电网跳闸时，分布式发电装置的孤岛运行将对用户以及配电设备造成严重损害，因此在包括并网光伏发电等系统在内的分布式发电系统中，并网发电装置必须具备反孤岛保护的功能，即具有检测孤岛效应并及时与电网切离的功能。
光伏孤岛效应 案例
光伏孤岛效应案例
光伏孤岛效应案例分析如下：
1. 某电站，容量为400KWP，变压器为50KWP，在夏季中午发电量比较高的情况下，并网电压可达到500V左右，此时如果并网开关不跳闸，逆变器还是会正常运行，但是这样长期运行势必会对电网有所冲击。
2. 生产光伏组件的厂房自己安装屋顶光伏来实现自发自用余电上网。
然而自从安装光伏发电后，厂房内的一些测试仪器电源模块会有烧毁的情况发生，造成这个原因是电源端不稳定，后采取UPS供电，问题就解决了。
3. 山东某一光伏电站突然与电网解列，后由运维人员发现是系统站内主变低压侧备自投联合防孤岛保护动作将对侧站内带有光伏电站的支路联切，目的就是防止电源端电压频率不稳定对用户站和光伏电站造成影响。
4. 当对侧站供电电源完成切换后，再将光伏电站支路投运，本侧光伏电站继续为电网送电。
以上三个案例说明，分布式光伏发电输出电压一直不太稳定，当并网电压或频率出现异常现象，及时准确跳闸也是非常有必要的。
5. 当光伏电站本侧出现停电故障时，需要运维人员查找问题点的时候，而与对侧站相连的线路上还带电，这时会出现对侧站会向光伏电站反送电的情况，给本侧站内的运维人员带来安全隐患。
6. 另当对侧站失电的时候，需要对侧站内运维人员去查找事故点，若此时光伏电站还在正常送电，容易形成非计划性孤岛效应，给对侧站内的运维人员造成安全威胁。
如需更多关于“光伏孤岛效应”的案例，建议查阅相关资料或咨询电力专家获取帮助。
孤岛现象
孤岛现象一、概述孤岛现象也称孤岛效应，有时简称孤岛。
比如：防孤岛就是指防止孤岛现象产生的意思。
美国桑迪亚国家实验室（Sandia National Laboratories）提供的报告对孤岛现象描述如下：当电力公司的供电系统因故障事故或停电维修等原因停止工作时，安装在各个用户端的光伏并网发电系统未能及时检测出停电状态而不能迅速将自身切离市电网络，而形成的一个由光伏并网发电系统向周围负载供电的一种电力公司无法掌控的自给供电孤岛现象。
国家电网公司企业标准“Q/GDW480-2010分布式电源接入电网技术规定”对孤岛现象定义如下：孤岛现象islanding电网失压时，电源仍保持对失压电网中的某一部分线路继续供电的状态。
孤岛现象可分为非计划性孤岛现象和计划性孤岛现象。
非计划性孤岛现象unintentional islanding非计划、不受控地发生孤岛现象。
计划性孤岛现象intentional islanding按预先设置的控制策略，有计划地发生孤岛现象。
孤岛效应总是与分布式能源并网联系在一起，因为分布式能源并网的需要，一个电网存在包括分布式电源在内的多个电源。
这样，当电力部门需要维护或检修或其它任何原因需要断电时，其余电源可能还在供电，这样，线路上就会存在电压，给维护带来不便甚至危及维护人员的生命安全。
二、非计划性孤岛现象的危害非计划性孤岛现象发生时，由于系统供电状态未知，将造成以下不利影响：①可能危及电网线路维护人员和用户的生命安全；②干扰电网的正常合闸；③电网不能控制孤岛中的电压和频率，从而损坏配电设备和用户设备。
三、防孤岛技术非计划性孤岛现象是需要防止的。
防止非计划性孤岛现象的发生就称为防孤岛（anti-islanding）。
防孤岛在许多技术文献中也称反孤岛效应。
防孤岛的核心技术是检测电网是否存在。
一般分为被动式检测方法和主动式检测方法。
被动式防孤岛检测方法通过检测并网变流器的输出电压、电流、频率、谐波等的变化来判断电网是否存在，一般无需增加逆变器硬件电路。
分布式发电系统中的孤岛检测方法研究
配， 即 当 Ｐ＝ ０ ， Ｑ ＝ ０时 ， 使Ｐ ＿ ， Ｑ ＝ Ｑ ， 那 么此 时公 共连 接点 （ Ｐ Ｃ Ｃ） 处 的 电压 和频率 变 化很 小 ． 很难 通 过
检测 系统 电压 和频率 来判 断是 否有 孤岛效应 产 生 。
收稿 日期 ： ２ ０ １ ２ — １ ２ — ０ ９
Ｆｉ ｇ ｕｒ ｅ ２ Ｐｏ ｗｅ ｒ ｌｏｗ ｆ ｇｒ ａｐｈ ｉ ｎ ｐａ ｒ ａ ｌ ｌ ｅ ｌ ｏ ｆ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕｔ ｅ ｄ
ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ
供 给 用 户 负载 的有 功 功 率 和无 功 功率 ； Ｐ， Ｑ 分别 为 分 布式 发 电系统 输送 给 电网的有 功功率 和无 功功率 。
中图 分 类 号 ： Ｔ Ｍ６ １ １
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ： １ ６ ７ ４ — １ １ ６ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ — ０ ０ ４ ３ — ０ ３
孤 岛效应 是分 布式 发 电系统 中普 遍存 在 的 问题 。
在 分布式 发 电系统 并 网时 。 一旦 电 网因故 障或 维修 跳
式中
： Ｉ ｚｌ ＿
ｌ
、 ／ １ 一 （ １ 一 ｃ ）
， ０ ６ ３ １ ； ， ， Ｃ分别 表示用 户 的负载 。
负载 的 固有 谐振 频率 为 ：
； ＝ ａ ｒ ｃ ｔ ａ ｎ （
一
及 频 率 产生 很 大波 动 ， 造 成 设备 损 坏 ； 分 布 式 发 电 系 统在 重新 接 人 电 网时 ， 产 生 电网重 新 跳 闸 ； 故 障 不能
彻 底 清除 ， 干扰 电 网的正 常供 电 。 此外 ， 孤 岛效应 还会
几种常见的孤岛检测方法
几种常见的孤岛检测方法摘要：关键词：孤岛是指当电网由于电器故障、误操作或自然因素等原因中断供电时，发电系统未能及时检测出停电状态并脱离电网，使发电系统和周围的负载组成一个电力公司无法控制的自供给供电系统。
发电系统并网运行时如果处于孤岛状态将会对设备造成损坏，影响电力系统安全正常运行，严重时甚至可能威胁线路检修人员的人身安全。
因此，研究孤岛检测方法及保护措施，将孤岛产生的危害降低到最小，具有重要的现实意义。
1．布式同步发电机孤岛的本地检测1.1 基于频率的无源孤岛检测方法分布式发电系统与大电网并网运行时，频率基本不变。
当孤岛形成时，电源与负载之间可能存在严重的功率失衡，系统的频率会发生变化，因此可通过测量频率偏差和变化速率探测孤岛。
基于频率检测的继电器可分为：频率继电器、频率变化率继电器(Rate of Change of Frequency，ROCOF)和相位突变继电器(Vector Surge Relay，VSR)。
频率继电器测量DG端电压的频率，根据频率是否高于或低于频率阈值来检测孤岛。
当孤岛中有多个分布式发电机时，频率继电器可能互相干扰，影响其它继电器测量准确性；该方法NDZ很大，如果孤岛中负荷功率缺额低于10%-30%，则不能有效地检测到孤岛。
ROCOF测量发电设备的频率变化率。
频率变化率的阈值一般整定在0.10 Hz/s-1.20 Hz/s之间。
ROCOF的一个重要特性是具有最小电压闭锁功能，如果电压低于，ROCOF输出的跳闸信号将被闭锁，可避免当发电机处于启动或短路时，ROCOF受到干扰信号的激励而误动作。
三种继电器中ROCOF非检测区最小，灵敏度最高，但也最容易产生误动作。
VSR检测发电机端电压波形与参考电压波形之间的相角偏移。
此方法也可通过测量频率来间接实现。
1.2 阻抗测量孤岛检测阻抗测量孤岛检测法是当分布式发电系统与电网并网时，发电机端的等效阻抗很小，而当孤岛时等效阻抗很大，通过检测电阻的变化就能检测到系统是否处于孤岛状态。
光伏发电并网系统的孤岛效应及反孤岛策略
光伏发电并网系统的孤岛效应及反孤岛策略近年来，随着能源的过度消耗，传统能源对环境带来的影响日益加重，人们逐渐意识到清洁能源的使用可以改善现有能源紧缺的状况，也可以改善能源使用对环境所带来的影响。
太阳能作为一种清洁、环保型的能源不仅无污染、可持续性强而且使用便捷，因此越来越多的人开始使用这种新型能源。
随着使用范围的扩大，它已经从补充型能源向替代型能源逐渐过渡。
孤岛效应是光伏发电中独有的故障，为了能够让清洁能源得到更好的利用，我们必须要制定对应的策略来改善孤岛效应带来的损害。
一、关于孤岛效应（一）概念它是指在光伏发电系统中，整个电力网络由于故障原因或是停电而出现跳闸断电的情况。
而此时各个分布式发电系统并没有检测出对应的故障问题，进而没有及时将光伏发电系统与电力网络断开，从而形成了一个以分布式发电系统以及其他负载组件共同形成的发电孤岛。
（二）危害1.一旦这种发电孤岛形成就会给系统内的电压和频率造成非常直接的影响，甚至会对相应的装置设备造成损害[1]。
2.而当故障解除之后，光伏发电系统在重新接入电力网络时又可能会出现电压不同步的情况，继而出现电流突变的情况，导致电力设备和其他器件受到损害。
3.断电之后的孤岛效应会造成接地故障无法彻底清除，给电力系统造成影响。
4.孤岛效应很容易给工作人员带来认知偏差，认为是电力网络断电，进而做出错误的判断，给工作人员的人身安全带来威胁。
为了避免孤岛效应给设备和工作人员造成危害，就必须要在出现此类情况时具备一定的防御保护能力，进而确保设备完好、人员安全。
二、关于孤岛效应危害的解决策略触发孤岛效应出现的必要条件就是光伏系统内的输出功率与其负载功率相互匹配。
依据孤岛效应的检测规定，当发电系统中所输出的有功功率和负载有功功率之间出现5%的误差且持续时间长达2s以上，便可以确定光伏发电的孤岛效应已经产生。
因此我们可以得出结论，孤岛效应的出现与功率数值是否匹配以及其所能够持续的时间有紧密的联系。
微电网的孤岛检测与孤岛划分
微电网的孤岛检测与孤岛划分1. 本文概述随着全球能源需求的不断增长和电网结构的日益复杂，微电网作为一种新型的分布式能源系统，其发展受到了广泛关注。
微电网能够整合多种分布式能源资源，如太阳能、风能、储能设备等，以实现高效、可靠的能源供应。
微电网在运行过程中可能会遇到“孤岛”现象，即部分微电网在主电网故障或计划中断时，未能及时从主电网中脱离，形成独立运行的孤岛。
本文旨在深入探讨微电网的孤岛检测与孤岛划分问题。
本文将介绍微电网的基本概念、运行原理以及孤岛现象的定义和分类。
随后，我们将重点分析现有的孤岛检测方法，包括被动检测和主动检测两大类，并评估这些方法在实际应用中的优缺点。
进一步地，本文将探讨孤岛划分的策略和方法。
孤岛划分是指将微电网划分为若干个子系统，以优化能源管理、提高系统稳定性和效率。
我们将分析不同的孤岛划分算法，包括基于遗传算法、粒子群优化算法和人工智能方法的划分策略，并讨论这些方法在实际操作中的适用性和效果。
本文将结合案例分析，探讨孤岛检测与划分在实际微电网中的应用，以及这些技术对提高微电网运行效率和可靠性的贡献。
通过本文的研究，我们期望为微电网的孤岛检测与划分提供理论支持和实践指导，促进微电网技术的进一步发展和应用。
2. 微电网的基本原理微电网（Microgrid）是一种小型电网，它能够集成多种分布式能源资源，包括可再生能源如太阳能、风能，以及传统能源如小型燃气轮机等。
微电网的主要特点是能够在与主电网连接或孤立状态下运行，为局部区域提供稳定和高效的电力供应。
本节将详细探讨微电网的基本原理，包括其结构、运行模式及关键技术。
微电网的结构通常包括四个主要部分：分布式能源（DERs）、能量存储系统、负荷和控制系统。
分布式能源是微电网的核心，负责发电能量存储系统如电池用于平衡供需波动负荷则指微电网服务的用户和设备控制系统则负责监控和优化微电网的运行。
微电网主要有三种运行模式：并网模式、孤岛模式和混合模式。
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。
浅析分布式电源入网孤岛效应的危害及防范
浅析分布式电源入网孤岛效应的危害及防范摘要：分布式电源入网对于能源领域的发展和环境保护有很大的意义，但其也存在一些危害，比如孤岛效应。
本文将从孤岛效应的定义、原因及其带来的危害入手，探讨防范的措施。
关键词：分布式电源入网，孤岛效应，危害，防范正文：一、孤岛效应的定义孤岛效应又称为电网孤岛效应，指在整个电网中由于某些原因（断线、故障等）导致一个或多个电网区域与其他电网区域互相隔绝而形成独立的小电网，从而影响到该小电网区域内的供电。
二、造成孤岛效应的原因1. 电网系统中的故障：如总电力故障、保护动作故障、变压器故障等。
2. 天气原因：如风力和光照强度的变化引起的能量波动。
3. 供电负荷超负荷：如在高峰负荷期，供电系统可能无法承受预期的负荷。
三、孤岛效应的危害1. 对分布式电源系统的保护：在孤岛模式下，分布式发电系统可能无法正常工作，甚至造成发电系统的故障，导致设备的损坏。
2. 对用户的使用：孤岛效应会导致电网区域内停电或电压不稳定，对用户的使用造成极大的影响，尤其是对于工业生产、医疗等行业造成严重后果。
3. 对电网的安全：孤岛模式下的小电网的频率和相角可能无法与主网同步，增加了电网的不稳定性，甚至可能导致电网的崩溃。
四、防范措施1. 建立完善的监控体系：及时发现可能诱发孤岛效应的问题并加以解决。
2. 加强分布式电源系统的保护：电网孤岛主要是由于分布式电源系统内的故障所致，加强分布式电源系统的保护可有效地避免这种情况。
3. 引入有效的控制策略：在电网系统中引入基于能量储存技术的控制策略，可以大大减小电网孤岛对分布式电源的影响。
结论分布式电源入网孤岛效应对电网系统的安全、用户的供电和分布式电源系统的正常使用造成很大的影响。
只有加强监控、加强分布式电源系统的保护以及引入有效的控制策略，才能有效地避免和解决这个问题。
五、技术解决方案1. 负荷管理系统：制定计划，提前增减负荷的大小，及时调整，减小孤岛效应的发生。
什么是孤岛效应
什么是孤岛效应？所谓孤岛现象是指当电网供电因故障事故或停电维修而跳脱时，各个用户端的分布式并网发电系统（如：光伏发电、风力发电、燃料电池发电等）未能即时检测出停电状态而将自身切离市电网络，而形成由分布电站并网发电系统和周围的负载组成的一个自给供电的孤岛。
孤岛危害孤岛一旦产生将会危及电网输电线路上维修人员的安全；影响配电系统上的保护开关的动作程序，冲击电网保护装臵；影响传输电能质量，电力孤岛区域的供电电压与频率将不稳定；当电网供电恢复后会造成的相位不同步；单相分布式发电系统会造成系统三相负载欠相供电。
因此对于一个并网系统必须能够进行反孤岛效应检测。
防孤岛检测逆变器直接并网时, 除了应具有基本的保护功能外, 还应具备防孤岛效应的特殊功能。
从用电安全与电能质量考虑, 孤岛效应是不允许出现的；孤岛发生时必须快速、准确地切除并网逆变器，由此引出了对于孤岛效应进行检测的控制。
基于逆变器的防孤岛效应保护方案分为主动式防孤岛保护方案和被动式防孤岛保护方案。
被动式方案通过检测逆变器交流输出端电压或频率的异常来检测孤岛效应。
由于被动式方案的检测范围有限，因此为了满足并网逆变器防孤岛保护安全标准的要求，应至少设臵各一种主动和被动防孤岛效应保护。
主动式方案通过有意地引入扰动信号来监控系统中电压、频率以及阻抗的相应变化，以确定电网的存在与否。
防孤岛效应保护方案的选取应考虑以下规则：a) 要兼顾考虑检测性能、输出电能质量以及对整个系统暂态响应的影响；b) 如果一个简单且成本低的防孤岛效应保护方案将孤岛效应带来的危害降低到其它的电力危害以下，那么该方案即为适当的。
若逆变器并入的电网供电中断，逆变器应在规定的时间内停止向电网供电，同时发出警示信号。
分布式发电条件下的配电网孤岛划分算法
分布式发电条件下的配电网孤岛划分算法1. 本文概述随着可再生能源的快速发展，分布式发电（Distributed Generation, DG）已成为电力系统的重要组成部分。
分布式发电的接入给配电网的运行和管理带来了新的挑战。
在配电网发生故障时，如何有效地将含有分布式电源的孤岛划分出来，保证孤岛内用户的持续供电，同时防止故障扩散，是当前研究的热点之一。
本文旨在探讨分布式发电条件下的配电网孤岛划分算法，以提高配电网的供电可靠性和运行效率。
本文将对分布式发电的基本概念、特点及其在配电网中的作用进行介绍，为后续的研究提供理论基础。
接着，本文将分析配电网孤岛划分的重要性，以及传统孤岛划分方法存在的问题和不足。
在此基础上，本文将重点研究基于智能算法的配电网孤岛划分方法，包括启发式算法、优化算法以及人工智能算法等，并分析其优缺点。
本文还将对配电网孤岛划分算法的实现过程进行详细说明，包括孤岛检测、孤岛划分、孤岛优化等关键步骤。
同时，本文将对所提出的孤岛划分算法进行仿真验证，以验证其有效性和可靠性。
本文将对未来的研究方向进行展望，以期为解决分布式发电条件下的配电网运行和管理问题提供有益的参考。
1.1 分布式发电的背景与意义分布式发电是指在电力系统的配电网侧，通过小规模、分散式的发电设备，如太阳能光伏、风力发电、微型燃气轮机等，就近向用户供电的一种发电方式。
随着能源结构的转型和电力系统的现代化，分布式发电逐渐成为电力系统发展的重要趋势。
在分布式发电条件下，配电网的运行和管理面临着新的挑战和机遇。
一方面，分布式发电的接入增加了配电网的复杂性，需要更加精细和智能的管理策略来保证电网的稳定运行。
另一方面，分布式发电也为提高电网的可靠性、经济性和可持续性提供了新的可能。
分布式发电有助于提高电力系统的可靠性。
当主电网发生故障时，配电网可以利用分布式发电资源形成孤岛运行，继续为局部区域供电，从而减少停电的影响。
这种孤岛运行模式在提高供电可靠性方面具有重要意义。
分布式电源孤岛运行控制规范
分布式电源孤岛运行控制规范-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1Q/GDW 国家电网公司企业标准Q/GDW11272—2014分布式电源孤岛运行控制规范Operation and control specificati on for distributed resource island2014-12-20发布2014-12-20实施国家电网公司发布Q/GD W11272—2014目次前言................................................................................................................................................ .. (II)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义 (1)4 基本规定 (3)5 分布式电源孤岛转换控制 (3)6 有功控制与电压调节 (4)7 分布式电源孤岛系统监控 (4)8 通信 (5)9 继电保护与安全自动装置 (5)10 分布式电源孤岛系统黑启动控制 (5)编制说明 (7)前言为规范分布式电源孤岛运行控制，保障分布式电源孤岛系统的安全运行，制定本标准。
本标准由国家电网公司国家电力调度控制中心提出并解释。
本标准由国家电网公司科技部归口。
本标准起草单位：中国电力科学研究院。
本标准主要起草人：侯义明、季宇、于辉、苏剑、马珂、张小奇、刘海涛、吴鸣、李洋、吕志鹏本标准首次发布。
分布式电源孤岛运行控制规范1范围本标准规定了分布式电源在计划性孤岛运行状态下应满足的运行控制要求，主要内容包括分布式电源孤岛转换控制、有功控制与电压调节、分布式电源孤岛系统监控、通信、继电保护与安全自动装置、分布式电源孤岛系统黑启动控制等。
本标准适用于国家电网公司经营区域内以同步发电机、感应发电机、变流器等形式接入35k V及以下电压等级电网的分布式电源运行控制。
探究分布式光伏发电如何与配电网协调发展
探究分布式光伏发电如何与配电网协调发展石志磊摘㊀要：如今全球面临着能源短缺的严重问题，各国都在加强对于清洁能源的运用，光伏发电属于可再生清洁能源之一，技术容易普及，因此，光伏发电应用越来越广泛㊂但是目前也存在不少问题，分布式光伏发电会影响配电规划，造成谐波污染，造成电压波动㊁闪变，同时，影响继电保护，引起 孤岛问题 ，这些都影响了光伏发电与配电网之间的协调发展，文章主要对上述问题进行分析，并提出相关建议：首先，借助相关政策法规进行合理规划；其次，有效进行技术规范；最后，进行典型实验示范㊂关键词：分布式光伏发电；主动配电网；影响；协调发展一㊁引言近年来，随着人们的环境保护意识的增强，可再生能源利用越来越受到人们的关注，借助可再生能源不仅可以发电，而且能够有效节约资源和保护环境㊂随着光伏发电的逐步普及，随之带来了光电技术的巨大进步，但是光伏式发电与配电网之间的关系微妙，既联系紧密又存在差异，因此，我们要认真分析两者的关系，有力推动两者更好的协调发展㊂二㊁分布式光伏发电对配电网产生的影响（一）分布式光伏发电对配电网规划会带来一定的影响对配电系统进行规划主要以在一定的时间㊁空间内配点的负荷情况如何为依据进行相关的预测，进而构建最佳的配电系统的建设方案 需要满足负荷的增长，同时能够进行稳定的供电，最后对变电站进行布点㊁布局，同时确定网络接线，借助科学的投资，使配电系统的系统成本㊁运营成本有效降低㊂由于分布式光伏发电的不断发展，在进行配电系统方案选择㊁规划时，需要对其的影响进行考虑㊂不但影响电力负荷预测难度，而且用户ＤＧ安装点确定更加困难，从而降低了设备利用率，电网的损耗增加㊂（二）分布式光伏发电对配电网产生一定的谐波污染分布式光伏发电的电源进行电压调节㊁控制方式等都不同于常规，如果开关器件频繁使用，就会造成一定的谐波分量，这样就会对电网引起一定的污染㊂同时，逆变器运行时，会有参数不均衡㊁触发脉冲不对称的情况发生，这些都会造成异常发热㊁波形畸变等情况的发生㊂（三）分布式光伏发电会导致配电网产生电压波动㊁闪变等问题由于光伏发电在进行电能输出时，对天气变化较为敏感，当遇到多云㊁阴天等天气状况时，发电功率就会波动剧烈，发电功率的最大变化率如果超过１０％就会引起电网的电压产生波动㊁闪变等现象，这会对用户用电设备的安全产生直接的影响㊂（四）分布式光伏发电会对配电网继电保护产生一定的影响分布式光伏发电所用的分布式电源，接入电网后，当电源自身出现故障时，会影响整个供电系统的正常运行和继电保护，这种状况下的配电网属于多电源结构，容易发生短路电流变化，光伏发电容易影响继电保护工作㊂（五）分布式光伏发电容易引起 孤岛问题 的产生当分布式光伏发电设备与配电网供电系统相接时，如果电网出现故障，或者是频率出现不稳定，或者是电压超过极限值，或者电压振荡失步等，此时ＤＧ虽然和配电网络断开了，但是仍旧连接着本地的负载，仍旧在持续进行供电，从而构成了孤立的供电子系统，在这样的系统里，可以进行传输电能，电能损耗等，但是和电网却是隔离的，也就是与电力部门的管理相脱离，这也就是 孤岛问题 ㊂ 孤岛问题 的安全隐患众多：首先，对线路维护人员的安全造成一定的威胁；其次，与其相连的用户供电质量造成一定的影响；再次，内部保护装置的工作难以协调；最后，当供电线路恢复正常后，相位可能不同步㊂三㊁分布式光伏发电与配电网协调发展探究（一）借助相关政策法规进行合理规划分布式发电㊁配电网之间有一定的差异，同时不同的地区差异㊁经济差异等，我们不能采用统一的标准进行相关的规划设计，因此要借助相关政策法规进行合理规划㊂要结合地区的实际情况，并针对不同条件㊁需求进行相应的改进㊁创新㊂当所在的地区属于缺电严重地区，电网架构薄弱，这样的地区需要进行供电能力的提高，同时对于供电电压的稳定性等进行有针对性的改进㊂当面对的是城镇地区，这样的地方由于拥有较高的光伏发电密度，同时较为分散的接入点，此时主要控制供电的电能质量，同时对于电能的利用效率进行有效提高㊂而针对类似工业园区类的生产区域，主要的供电特点：连片式㊁大规模㊁流畅性等，此时需要解决的问题就变为远程调度㊁继电保护㊁对功率预测等㊂（二）有效进行技术规范分布式光伏发电与配电网要想实现协调发展，就需要升级传统的配电网，进而构建更加完整㊁创新㊁发展的新体系，这些都离不开技术的支持㊂随着近年光伏发电应用的推广，传统的技术已经难以满足现阶段的需求，弊端也逐步明显，因此需要进行技术的规范㊁革新㊂（三）进行典型实验示范对于分布式光伏发电与配电网协调发展所涉及的核心技术可以通过验证演示，进而使技术研究得以推进，这样做有助于使相关技术的推广力度更大，同时有助于开发㊁发展控制技术，这样对于配电网的安全㊁稳定㊁高效运行等都提供了强有力的保证，也有助于整体供电网络控制策略的有效制订㊂四㊁结语光伏发电作为清洁能源之一，目前，应用越来越广泛，分布式光伏发电凭借配电网发挥的作用更大，研究分布式光伏发电对配电网产生的影响，并就这些问题进行有针对性的解决，这样有助于光伏发电与配电网之间更好的配合，为未来更好的发展奠定了良好的基础㊂参考文献：［１］贾国征，时硕凡．分布式光伏发电与主动配电网的协调发展探究［Ｊ］．电子世界，２０１６（９）．作者简介：石志磊，国网河北省电力公司内丘县供电分公司㊂６９１。
孤岛保护技术
孤岛保护技术一·孤岛现象和保护标准当公用电网断电或者分布式发电系统从公用电网系统断开后，有其他分布式电源的存在并仍然在向输电线路输送电能，则其与周围所连接的负载形成了一个自给供电的孤岛系统。
如图所示，典型光伏并网发电系统包括投切开关1，投切开关2，一个或者多个PV电源以及电网负载和本地的负载。
公用电网上所挂的电网负载，分布式光伏发电系统所挂的本地负载和电网在公共耦合点PCC处连接。
如果投切开关1断开，则分布式光伏发电系统与电网负载，本地负载共同形成一个孤岛供电系统。
如果投切开关2断开，则光伏发电系统与本地负载形成了一个孤岛供电系统。
在孤岛中，如果分布式电源仍然工作，提供电能给负载，则孤岛效应发生。
孤岛效应的发生会对人员和电气设备带来潜在的危害：1）对公网线路进行维修的人员带来一定的安全危害，维修的人员可能意识不到分布式电源的存在，从而发生触电事故。
2）由于光伏发电系统通常是单位功率因数并网，当与大电网脱离后，本地负载总是对无功功率有需求，这样会使得孤岛运行时不能满足无功功率需求，孤岛区域的供电电压和频率可能不稳定而发生波动甚至奔溃，从而造成对负载用电设备的损坏。
3）电力公司恢复供电时，孤岛系统重新并网会遇到问题，该系统的电压相位和电网电压相位不同步引起大的电流冲击，造成PV电源和本地负载损坏等问题。
4）因单相供电造成系统三相负载的缺相问题。
5）孤岛供电状态脱离了电力管理部门的监控，系统不可控，导致高安全隐患问题。
因此，针对越来越多的光伏并网发电系统的应用，发生孤岛效应的概率也就越来越高了，必须对这种现象进行保护，以避免发生孤岛问题。
由此可见解决孤岛问题显得尤为重要。
二·孤岛监测方法目前，人们提出了许多不同的孤岛监测方法。
总体上，孤岛监测方法可分为两大类：远程技术和本地技术。
1.远程技术远程技术是通过电网与各分布式电源之间通信完成监测。
它是指电网和分布式电源之间通过通信来联系，实现的孤岛监测具有很高的可靠性。
分布式发电条件下孤岛划分及运行控制的研究
控制 算法 ． 出 了该 方 法在 计算 、 指 求解 和 运行过 程 中 实 际解决 的 问题 ．明确 地 提 出了孤 岛运行 安全 性评
估 标 准 当 ＤＧ 的 比重 高 时 ． 提 出的算 法不仅 能使 所
孤 岛区域 内的大部 分 负荷得 到 正常供 电 ．而且 可 以 最大 限度 的保 证孤 岛 区域 的电 能质量 和稳 定性 在 预先 规划 和动 态划 分 中不需 要在 所有 的地 方安装 解 列 和 同期合 闸装置 Ｉ Ｅ １ Ｅ Ｅ１ ８配 电系统 仿 真结果 证 明算 法是有 效 的 ．能保 证孤 岛 系统安 全稳 定 的持 续
江
苏
电
机
工
程
第 ２ ９卷 第 ６期 １ １
Ｊａ ｇ ｕ Ｅ ｅ ｔｉ ａ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｉｎ ｓ ｌ ｃｒｃ ｌ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ
分 布式 发 电条 件 下 孤 岛划 分 及 运 行 控 制 的研 究
王 杰 ． 振 张
（． １ 广州 市供 电局 ， 东 广 州 ５ ０ ２ ；． 广 １６ ０ ２广东 省 电力设 计研 究 院 ， 东 广州 ５ ０ ０ ） 广 １００
分 布 式 发 电系统 （ ＤＧＳ 日渐 成为 满 足 负荷 增 长 ） 需求 、 减少 环境 污染 、 高能源 综 合利用 效 率和供 电 提 可靠性 的一 种有 效途 径 现行 的分 布式 发 电（ ） ＤＧ 并 网规程 不允 许孤 岛运 行 ．要求 扰 动时将 Ｄ 迅速 退 Ｇ 出口 在一 定程 度 上保证 了电力 系统 的安 全性 ． ］这 却 破 坏 了 ＤＧ 的正 常 运行 ． 害 了 ＤＧ发 电商 的利 益 ． 损
摘 要 ： 提 高供 电可 靠 性 ， 为 实现 孤 岛模 式 与 并 网模 式 间的 无 缝 转 换 ， 分布 式发 电孤 岛 范 围的 划 分 进 行 了研 究 。 据 对 根
基于CSP的含分布式发电孤岛划分模型及算法
文章 编 号 ：１０ ４ ２ （ ０ １ ０ ０ ２ ０ ６— ７ ９ ２ １ ） ５— ４ ７—０ ４
基 于 Ｃ Ｐ的含 分 布 式 发 电孤 岛划 分 模 型 及算 法 Ｓ
曹家麟 ， 张可夫 ， 晓燕 边
（ 上海 电力学 院 电力 与 自动化工程学院 ， 上海 ２０ ９ ） ０ ０ ０
摘
目前 ， 源 与环境 逐渐 成为 人们 关注 的焦 点 ， 能
收稿 日期 ：２ １ — ７— ５ ０ １ ０ ０
不确定 性 ． 而且 Ｄ Ｇ靠 近 负荷 中心 ， 于 提高 供 电 对 可靠性 十分重要 ． 了充 分 利 用 Ｄ 提 高 系 统 的 为 Ｇ，
中 图 分 类 号 ：Ｔ ７ ６ Ｍ ２ 文 献 标 志码 ：Ａ
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｈ ｏ ｅ ｎ ｇ ｒ ｔ ｆＩ ｌ ｎ ｅ ａ ｉ ｎ ｓ ａ ｃ பைடு நூலகம் ｔ ｅ Ｍ ｄ ｌａ ｄ Ａｌ ｏ ｉ ｈｍ ｏ ｓａ ｄ Ｏｐ ｒ ｔｏ
Ｃｏ ｓｄ ｒｎｇ ＤＧ ｓＢａ ｅ ｎ ＣＳ ｎ ｉｅ ｉ ｓｄ ｏ Ｐ
统 的负荷 预测 、 划 和 运行 与过 去 相 比有 更 大 的 规
电网供电恢 复的主要 目标是 在配 电网发生故障
后， 在确保 系 统安 全运 行条 件下 通过 网络 重构 ， 快 速恢 复对 非故 障 区域 失 电 负荷 的供 电 ， 最 终 得 其 到 的解是 一 系列 开关 动作组 合 ．
世界 各 国都在 大 力 推广 可 再 生 能 源 的使 用 ． 布 分
式发 电 （ ｉｒ ｕｅ ｅｅａｏ ，Ｇ） 为一 种 新 的 Ｄｓｉ ｔ Ｇ ｎｒｔ ｎＤ 作 ｔｂ ｄ ｉ 发 电技 术 ， 利 用 可 再 生 能 源 （ 能 、 阳能 等 ） 它 风 太 进 行 生产 ， 是一 种清 洁 的可持 续发 展 的发 电方式 ． 随着 配 电 网 中 Ｄ 的接 入 越 来 越 多 ， Ｇ 使得 电力 系
分布式光伏发电系统中孤岛保护装置的分析与应用
第 38 卷 第 4 期2023 年 8 月Vol.38 No.4Aug. 2023电力学报JOURNAL OF ELECTRIC POWER 文章编号：1005-6548（2023）04-0352-07 中图分类号：TM615 文献标识码：B 学科分类号：47040DOI ：10.13357/j.dlxb.2023.036开放科学（资源服务）标识码（OSID ）：分布式光伏发电系统中孤岛保护装置的分析与应用郑一新（福建中网电气有限公司，福州 350116）摘要：近年来，随着“双碳”目标的明确提出，分布式光伏发电的投资比重越来越大，此类并网发电系统一旦发生孤岛效应，对整个电力网络的供电质量及电网工作人员的人身安全会带来极大的危害。
为此，需对孤岛保护装置的工作原理及作用进行分析与总结，从而合理地应用防孤岛保护装置和反孤岛保护装置，避免此两类装置在分布式光伏发电系统中被电力用户或设计人员混淆功能或误使用，保障光伏发电系统的安全运行。
关键词：分布式光伏发电；孤岛保护装置；防孤岛保护；反孤岛保护Analysis and Application of Islanding Protection Device inDistributed Photovoltaic Power Generation SystemZHENG Yixin（Fujian Zhongwang Electric Co.， Ltd.， Fuzhou 350116， China ）Abstract ：In recent years ， with the clear proposal of the “dual carbon ” target ， the proportion of investment in distributed photovoltaic power generation is increasing. Once such grid -connected power generation system has an island effect ， it will bring great harm to the power supply quality of the entire power network and the person⁃al safety of the power grid staff. Therefore ， it is necessary to analyze and summarize the working principle and function of the islanding protection device ， inorder to reasonably apply the anti -island protection device and the anti -islanding protection device ， and avoid these two types of devices being confused by power users or design⁃ers in the distributed photovoltaic power generation system ， ensuring the safe operation of the photovoltaic pow ⁃er generation system.Key words ：distributed photovoltaic power generation ；island protection device ；anti -island protection ；anti -is⁃landing protection 0 引言随着“双碳”目标的提出，电力系统接入的分布式电源（Distributed Resource ，DR ）不断增多。
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孤岛的应对策略
孤岛状态下DG的并网运行
上述孤岛应对措施操作简单、便于维护和管理，但存 在许多问题: 用户 供电的中断却给用户带来不便 发电商 利益受到损害 对电网
如果分布式电源在孤岛状态下退出，当电网重合成功 或故障消除后恢复供电，原来由DG提供电能的用户全部由 电网供电，加重了电网的负担，在某些情况下可能造成电 网的不稳定，对电网是不利的。
孤岛的应对策略
现行的孤岛应对策略
➢为避免无意形成的孤岛运行对电网、分布式电源以及用户 等造成危害，现行的运行规程一般要求分布式电源配置反 孤岛保护，快速、准确地检测出孤岛状态，一旦孤岛发生 立即跳开DG与系统连接点的断路器。 ➢英国电力联合会颁布的G59/1[3]对于容量小于5MW、接入 电压等级低于20kV的分布式电源接入电网做了技术规定： 对于长期并网运行的分布式电源，大于150kVA的都需要配 置反孤岛保护。 ➢2003年，IEEE颁布了P1547[4]，规定了分布式电源接入主 电网的基本技术要求，规定在孤岛形成2s内反孤岛保护要 动作，将分布式电源从系统中切除。
孤岛的检测
➢无论采取哪种孤岛应对策略，首先都需要进行孤岛检测。 ➢孤岛检测应对任何可能的孤岛都有效。 ➢孤岛检测应在规定的时间内完成。 ➢由于分布式电源的类型及并网方式的多样性，孤岛检测
方法也呈现出多样性。
分布式发电的孤岛问题
孤岛检测要考虑诸多因素,不同的电源类型应采取不同的 检测方案。
➢感应式发电机（如大多数的风力发电设备）需要电网的无 功支持，与电网脱离后无法独立运行，因而其控制系统中 包含失去电网保护，其实质就是孤岛检测，因而孤岛的检 测主要针对DG为直接并网的同步发电机和基于逆变器的发 电设备。 ➢基于逆变器接口的分布式发电设备（如太阳能光伏电池） 一般在逆变器中设置集成的保护功能，孤岛检测可以由其 逆变器内部的控制系统来完成。 ➢同步发电机的孤岛检测需要专门的检测装置来实现。
分布式发电的孤岛问题
孤岛的危害
非计划的孤岛运行具有偶然性和不确定性，会对系统、 用户和DG本身带来不利影响：
➢电能质量下降、损坏DG和损坏用电设备 ➢造成DG机组与电网的非同步并列 ➢故障水平降低，影响继电保护装置的正常工作 ➢威胁公众及运行人员的安全。 ➢可能失去接地点，威胁绝缘安全。
分布式发电设备需要安装孤岛检测装置，快速、准确地 检测出孤岛状态。在检测出孤岛发生后立即采取相应措施，消 除孤岛运行可能产生的危害。
同步发电机的孤岛检测方法
相位偏移法（VS, Vector Shift）
•
•
E
U
δ
•
•
EU
•
U'
Δδ
（a）
（b）
u
u u'
t Δθ
相位偏移的计算通常采用一个周波内的相对偏移 量，即相位偏移继电器将当前的测量波形与参照波形 相比较，计算出相位偏移值 。当 大于VS继电器 设定的门槛值，则发出孤岛运行信号。
2.主动法检测死区小、灵敏度高,但用于直接并网的同步 发电机孤岛检测时，由于会对系统和发电机产生不利影 响，以及注入的检测信号有一定要求，使其应用受到限 制。
3.被动检测法原理简单、易于实现，是直接并网的同步发 电机孤岛检测最常用的方法。但各种被动检测法存在灵 敏度和可靠性问题，需要在后面的研究工作中加以解决。
同步发电机的孤岛检测方法
孤岛检测方法的分类
孤岛检测方法
基于通信的检测方法
被动检测方法
主动检测方法
远程跳闸法 输电线载波法
频率检测法
阻抗检测法
电压幅值检测法
无功输出检测法
频率变化率法
其它方法
相位偏移法
其它方法
同步发电机的孤岛检测方法
同步发电机孤岛检测方法的评价
1.基于通信技术的检测方法不存在检测死区、是最直接的 孤岛检测方法，但经济性较差，一般用于具备通信条件 或者采用其它方法无法满足孤岛检测要求的情况。
合理的孤岛运行可以提高系统的供电可靠性，减少电压 跌落，提高电能质量。
孤岛的应对策略
孤岛状态下DG的并网运行
➢分布式发电机的形式多种多样，容量差别很大。许多DG容 量较大，且自身带有良好的电压和频率控制装置，孤岛状 态下完全可以继续运行，并有能力给用户提供电能。（微 电网） ➢根据DG容量的大小和本地负荷的大小，确定合理的孤岛区 域，孤岛状态下继续给区域内的负载供电。 ➢随着分布式发电的发展，相关的法规也在不断的调整，例 如，英国电力联合会协议UKG75[5]，认可了孤岛状态下DG 的继续运行。
分布式发电的孤岛问题
分布式发电的概念
➢一般指发电容量较小(几十千瓦至一百兆瓦之间) 、 与配电网连接、分散在负载附近的发电形式。
➢在许多国家分布式发电一般不经规划或中央调度。 与远距离输电和大电网互联的电力系统相区别，
人们称之为分布式发电。
分布式发电技术及并网方式
分布式发电的电源类型
➢风力发电技术 ➢太阳能发电 ➢燃料电池发电 ➢生物质能发电 ➢地热发电 ➢小型水利发电 ➢热电联产与冷热电联产 ➢其他
分布式发电技术及并网方式
分布式电源的并网方式
分布式电源采用的发电技术不同，其并网方式也不同， 如表1所示。
技术类型 风力发电
输出 工频AC/非工频AC
并网方式 直接并网/整流、逆变器并网
太阳能光伏发电 太阳能热发电
生物能发电 水力发电 燃气轮机 潮汐发电 地热发电 燃料电池 微型涡轮机
DC 工频AC 工频AC 工频AC 工频AC 工频AC 工频AC 工频DC 高频AC
逆变器并网 直接并网 直接并网 直接并网 直接并网 直接并网 直接并网 逆变器并网 整流、逆变器并网
分布式发电的孤岛问题
孤岛的概念
变电站
35kV
QF5 QF4 10kV
QF3 A
QF2 L
QF1 DG
孤岛
包含分布式发电机的系统示意图
由于线路故障等原因，断路器QF2或QF3跳开，此时 DG和负载L就构成了一个孤岛系统。在孤岛系统中，DG 脱离电网后继续运行，独立地给负载L供电，称为孤岛 运行。由于故障跳闸等偶然原因形成的孤岛运行，称为 非计划孤岛运行。
同步发电机的孤岛检测方法
相位偏移法（VS, Vector Shift）
相位偏移法通过检测DG端电压的相位变化来判断DG 是否处于孤岛状态。
公用电网
QF2
QF1
负载 L
VS
继电器
•
U
Xd
•
E
孤岛时由于DG所带负载功率的突然增加（或减少）， 其电动势与端电压的相差随之增大（或减少），相应地， 端电压将跳变到一个新的值，其相位也随之改变。