光伏发电系统孤岛运行状态的故障特性分析

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光伏小电源并网孤岛效应对电网的影响

光伏小电源并网孤岛效应对电网的影响

光伏小电源并网孤岛效应对电网的影响摘要:在简述了光伏并网系统中孤岛效应的定义与危害及其发生机理条件的基础上,本文介绍针对光伏并网造成系统防孤岛保护装置误检测进而导致保护拒动问题,以吐鲁番电网光伏小电源接入单侧电源的110 kV终端变电站—伊兰布拉克变电站为例,通过分析防孤岛保护与自动保护装置动作配合逻辑,在现有系统基础上对保护动作配合进行优化等解决方案,确保变电站安全自动装置可靠动作,防止孤岛运行现象发生,提升系统供电可靠性。

关键词:孤岛效应;危害;防孤岛保护;安全自动装置前言在追求低碳社会的今天,太阳能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到世界各国的重视。

近年来,由于国家对分布式清洁能源的大力支持,大量分布式小电源(特别是风力发电厂和光伏电厂)并入电网。

分布式新能源电厂具有出力小、谐波大等特点,大部分分布式小电源点并入就近变电站向系统输送电能量,形成含分布式新能源在内的以火力、水力发电为主的多种能源发电的多侧电源点供电模式,如果光伏发电系统非计划性与电网系统断开,逆变器仍通过逆变向所带负载进行电能传输,就会形成独立于大电网的小规模孤岛电网现象。

在孤岛运行情况下,光伏系统无法维持稳定电压、频率,当系统负荷改变时,电网系统电压随负荷情况波动,重合闸产生巨大冲击电流,给电网、设备及人身安全带来威胁,在光伏并网过程中,孤岛效应问题已成为影响电能质量、稳定、安全的关键。

1.并网光伏发电系统的孤岛效应1.1孤岛效应当电网正常工作时,电网与光伏发电系统一同给变电站供电,但是当电网线路因检修或者故障而停电时,系统处于光伏发电系统单独给变电站供电的情况,此时系统失去了电网的控制,处于失控状态,这种光伏发电系统单独给变电站供电的情况叫做孤岛效应。

图1在光伏并网发电系统中,光伏发电系统可等效为电流源,电网可以等效为电压源,电网正常工作时,系统受到电网的钳制作用,光伏发电系统总与电网保持一致。

一旦发生孤岛效应,系统不再受电网的控制,处于失控状态的光伏发电系统将会带来很多危害。

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

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。

光伏防孤岛保护原理

光伏防孤岛保护原理

光伏防孤岛保护原理光伏防孤岛保护原理一、什么是光伏防孤岛保护光伏防孤岛保护,是指在光伏发电系统中,针对发生孤岛现象的防护和恢复措施,以确保系统光伏发电安全稳定运行。

孤岛是指失去由电网供电的一片地区,电网中通常存在一个或多个发电机组,而没有发电机负荷时,就会发生此种现象。

故而,光伏防孤岛保护,这个说法就是针对这种由于断电或其他原因,引起系统中一部分或全部光伏发电设施引发的孤岛现象,采取有效的防护措施。

二、原理1. 开关柜:开关柜在孤岛保护中的作用是,发现连接电网的发电机出现故障时,便会自动切断与该发电机相连接的高压电线路,阻止孤岛现象发生。

2. 变频器:当输出电压异常时,变频器可以快速响应,将电网中的发电机频率调节到监控系统设定的频率,从而稳定发电机的转速,避免出现孤岛现象。

3. 电动机控制器:它的作用是通过控制发电机的转速,使电网的频率达到稳定的水平,从而避免出现孤岛现象。

4. 功率因数改善器:功率因数改善器的功能是提高电动机的性能,优化负载电流,并减少电网中的发射电波。

它有助于稳定系统运行,减少损耗,从而防止孤岛现象发生。

三、最佳实践1. 设置正确的开关柜及其设定值:开关柜在孤岛保护中起着重要作用,因此必须保证开关柜的设定值准确。

2. 定期检查变频器:定期检查变频器的工作状态和性能,以确保变频器在异常情况下能够快速和有效地响应。

3. 遵循准确的调试标准:电动机控制器必须按照准确的调试标准调试,以提高控制的精度和准确性,保证电网频率的稳定。

4. 及时维护功率因数改善器:功率因数改善器很重要,必须及时维护,避免电网中发生电源脉动,从而降低光伏发电系统中的孤岛现象发生率。

总之,光伏防孤岛保护的关键点在于,采用合理的开关及设备设定,细心的检测和维护,及时的故障排除等措施,以保证光伏发电系统安全稳定地运行。

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

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 detection
2.1 孤岛效应介绍 随着光伏的普及,其安全性能是人们最关心的。而对于
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高新技术
并网发电系统来说,孤岛效应无疑是一种巨大的危害。孤 岛效应是指由于电气故障、误操作或自然因素等原因造成 电网中断供电时,光伏并网发电系统仍在运行,并且与本 地负载连接处于独立运行状态。其危害十分巨大,会对维 修人员的生命安全造成威胁。当电网恢复供电时,会产生 浪涌电流,可能会引起再次跳闸。如果电网与光伏发电系 统相位(频率)不同步,会产生大的冲击电流,毁坏光伏 发电装置,并且有可能会摧毁负载,造成损失。
2.2 国际国内孤岛检测标准
国际通行的光伏系统入网标准 IEEE Std. 929-2000 以
及分布式电站入网标准 IEEE1547,都对并网逆变器的孤岛

光伏逆变器防孤岛保护原理

光伏逆变器防孤岛保护原理

光伏逆变器防孤岛保护原理
光伏逆变器防孤岛保护是指在光伏发电系统中,当主电网发生故障或停电时,逆变器能够及时检测到,并主动切断与主电网的连接,以防止光伏逆变器形成孤岛运行。

光伏逆变器防孤岛保护的原理主要包括两个方面:电流监测和频率监测。

1. 电流监测:当主电网故障或停电时,光伏逆变器通过感知电网电流的变化来判断是否发生了故障。

如果光伏逆变器检测到电网电流下降到一定程度或消失,则说明发生了故障或停电。

2. 频率监测:主电网的频率通常是恒定的,当发生故障或停电时,主电网的频率会发生变化。

光伏逆变器通过频率监测来检测主电网频率的变化情况。

如果光伏逆变器检测到主电网频率超出一定范围或变化较大,则说明发生了故障或停电。

当光伏逆变器同时检测到电流异常和频率异常时,会主动切断与主电网的连接,以避免形成孤岛运行。

切断连接后,光伏逆变器将停止向主电网注入电能,确保安全运行。

需要注意的是,光伏逆变器防孤岛保护的实现还需要符合相关的国家和地区的技术规范和标准,以确保系统的可靠性和安全性。

分布式户用光伏电站维护及故障分析报告

分布式户用光伏电站维护及故障分析报告

分布式户用光伏电站维护及故障分析报告
为了确保分布式户用光伏电站的正常运行,我对光伏电站进行
了维护及故障分析,并进行了自查报告如下:
1. 光伏电池组件检查,我对光伏电池组件进行了全面检查,确
保组件表面无损坏或污垢,并及时清洁。

2. 电池组串并联检查,我检查了电池组串并联的连接情况,确
保连接牢固,无松动或腐蚀现象。

3. 逆变器运行情况,我对逆变器进行了检查,确保其运行正常,无异常噪音或发热现象。

4. 电网连接检查,我检查了光伏电站与电网的连接情况,确保
连接稳定,无松动或断裂现象。

5. 故障分析,我对光伏电站的历史数据进行了分析,发现了一
些潜在的故障迹象,并及时进行了处理和修复。

通过以上自查报告,我确认分布式户用光伏电站目前运行正常,
未发现任何故障或异常情况。

同时,我也将继续定期对光伏电站进行维护及故障分析,确保其长期稳定运行。

光伏电站防孤岛保护装置功能分析及整定原则

光伏电站防孤岛保护装置功能分析及整定原则

光伏电站防孤岛保护装置功能分析及整定原则时 珉1,郭 捷2,王晓蔚2,张兵海2,周 文2,王 磊2(1.国网河北省电力有限公司,石家庄 050021;2.国网河北省电力有限公司电力科学研究院,石家庄 050021)摘要:从防孤岛保护装置工作原理入手,对其功能进行分析,说明光伏电站防孤岛保护装置由于保护原理和输入电气量的限制存在局限性。

在功能分析基础上,给出了装置整定范围,避免了防孤岛功能与光伏电站低电压穿越、电网适应性要求相冲突。

最后,提出了防孤岛保护与线路保护和逆变器保护相配合使用的原则。

关键词:光伏电站;防孤岛;保护装置;整定原则中图分类号:TM615 文献标志码:A 文章编号:1001-9898(2018)03-0001-04Function Analysis and Setting Principle of Anti-islanding Protection forPhotovoltaic Power StationShi Min1,Guo Jie2,WAnG Xiaowei2,ZhAnG Binghai2,Zhou Wen2,WAnG Lei2(1. Satae Grid hebei electric Power Co. Ltd., Shijiazhuang 050021,China;2. State Grid hebei electric Power Research institute,Shijiazhuang 050021,China) Abstract: Anti-islanding protection devices prevent the islanding status of PV power station and protect the safety stability of power system. However, there is a lack of in-depth analysis of the functional configurations, setting principles, and coordination principles with other protections for islanding protection. Start from the fundamental principle of anti-islanding protection, its functions are analyzed. The limitations of the device due to the protection methods and the electrical input quantity are given. Based on the functional analysis, the range of device setting is given, which avoids the conflict between anti-islanding and low voltage ride-through or grid adaptability requirements of PV power station. Finally, the principle of anti-islanding protection combined with transmission line protection and inverter protections is given. Key words:photovoltaic power station;anti-islanding; protection devices; setting principle非计划孤岛(简称“孤岛”)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,并网光伏电站未能检测出停电状态而脱离电网,继续向周围负荷供电,成为一个公共电网无法控制的自给供电孤岛。

光伏发电系统及其孤岛效应的仿真与实验研究

光伏发电系统及其孤岛效应的仿真与实验研究

2 seconds
E
1.37Vnom≦V
fnom
2 cycles
F
Vnom
f<fnom-0.7Hz
6 cycles
G
Vnom
f>fnom+0.5Hz
6 cycles
* Vnom 指电网电压幅值的标准值,对于中国的单相市电,为交流 220V
(有效值);fnom 指电网电压频率的标准值,对于中国市电,为 50Hz。
而主动频率偏移法(AFD:Active Frequency Drift)则 不同,它是通过周期性的改变并网电流频率来实现反孤岛效 应功能的。具体实现思想就是系统逐周期检测出电网电压的 频率后将它稍微增大或减小固定值以作为并网电流的给定 频率,并且在电网电压每次过零时使并网电流复位,则当并 网时,DSP 每次检测到的电网电压频率不变;而脱网时,并 网电流单独作用于负载上,由于并网电流频率的逐周期改 变,这样,DSP 每次检测到的负载电压频率就会逐渐增大 或减小,很快就会达到给定频率保护的上、下限值使系统保 护,从而使系统具有反孤岛效应功能。本文针对这一功能进 行了大量的实验,实验结构示意图见图 4 所示。
由图 8 可知,电网断电后 100ms 内,负载电压的频率
已超出系统的频率保护上限值 50.5Hz,完全满足表 1 中规定
的要求。
4 实验研究
根据仿真模型和元器件参数,本文进行了实例研究,相关 参数和元器件为:直流电压 Ud=360V,功率器件采用 IGBT 模 块 CM100DY-12H,开关频率 ft = 10KHz,滤波电感 L = 0.9mH。图 9 为并网电流和电压波形,其中电压波形取自电压 传感器的副边,实际并网电流的波形取自电流钳,由图 9 可知, 并网电流波形良好且和电网电压同频同相;图 10 为电网断开 时负载电流和电压波形,由图 10 可知,当电网断开后,负载 电流和电压频率在 100ms 内超出频率保护上限值 50.5Hz。

逆变器孤岛检测方法-概述说明以及解释

逆变器孤岛检测方法-概述说明以及解释

逆变器孤岛检测方法-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以如下所示:引言部分将对逆变器孤岛检测方法进行概述。

逆变器孤岛现象是指在电力系统中,当主电力断开时,逆变器仍然将电能注入到局部负载中,导致系统形成一个孤岛。

这种孤岛现象对电网安全稳定运行产生了极大的威胁,并可能对逆变器本身造成损坏。

为了解决逆变器孤岛问题,许多研究人员提出了各种孤岛检测方法。

逆变器孤岛检测方法旨在及时准确地检测出孤岛现象的发生,以便采取相应的保护措施防止损害。

这些检测方法可以分为主动式和被动式两类。

主动式孤岛检测方法通过在逆变器输出端采用一些特殊的电路或技术来监测电力系统的运行状态。

这些方法一般会引入一些干预措施以打破孤岛,例如改变同步信号频率或电压等,以实现快速检测和保护。

另一方面,被动式孤岛检测方法则在逆变器输出端不做主动的干预,而是通过检测电力系统的运行参数来判断是否存在孤岛现象。

这些参数包括电压、频率、相位等,当这些参数发生异常或超过设定的范围时,被动式孤岛检测方法将立即发出告警并采取相应的措施。

综上所述,逆变器孤岛检测方法在保障电网安全和逆变器自身安全方面具有重要意义。

本文将对几种常用的逆变器孤岛检测方法进行详细介绍,并对其优缺点进行分析和比较。

通过深入研究和了解这些方法,有助于进一步提高逆变器孤岛检测的准确性和可靠性,保障电力系统的稳定运行。

1.2文章结构1.2 文章结构本文将以逆变器孤岛检测方法为研究对象,探讨孤岛现象及其危害,并详细介绍目前常用的逆变器孤岛检测方法。

文章的结构如下:第二章为正文部分,将首先介绍孤岛现象及其危害。

在电力系统中,逆变器可能会产生孤岛现象,即在断开与电力系统连接的情况下仍然运行,这可能会对电网造成安全隐患和能源浪费。

我们将深入探讨孤岛现象的原理和危害,以增加对该问题的理解。

接着,在第二章的后半部分,我们将介绍逆变器孤岛检测方法。

当前存在多种方法用于检测逆变器孤岛现象,其中包括被动和主动两种类型。

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

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。

光伏防孤岛 原理

光伏防孤岛 原理

光伏防孤岛保护系统(BIP)的原理主要是通过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。

具体来说,当电网电压低于设定值时(一般为-0.1V),BIP会通
过检测电池板的热电阻信号进行判断,如果电池板温度高于设定值则启动报警装置;反之则不会启动报警装置。

这种基于热电势差的自动检测和报警系统可以有效地预防火灾等事故的发生,从而避免整个电站因大面积的损坏而造成经济损失。

除了上述的防孤岛保护原理,光伏防孤岛保护系统还具有以下特点:
1. 快速响应:当电网出现异常时,防孤岛保护系统能够迅速响应,切断光伏逆变器与电网的连接,避免孤岛效应的发生。

2. 多种检测方式:防孤岛保护系统可以采用多种检测方式,如电压、频率、电流等,以更全面地检测电网的运行状态。

3. 灵活配置:可以根据不同的光伏电站和电网系统进行灵活配置,以适应不同的运行环境和要求。

4. 智能管理:可以通过远程监控和诊断系统对防孤岛保护系统进行实时监控和故障诊断,提高系统的可靠性和稳定性。

总之,光伏防孤岛保护系统是保障光伏电站安全稳定运行的重要
设备之一,其原理和特点为光伏电站的安全运行提供了有力的保障。

孤岛现象

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。

光伏防孤岛保护原理

光伏防孤岛保护原理

光伏防孤岛保护原理
光伏防孤岛保护原理是指在光伏发电系统中,在主电网停电或受到故
障影响时,光伏电站能够自动切断与主电网的连接,以确保人员和电网的
安全。

这是非常重要的,因为如果光伏电站仍然向主电网供电而不与之隔离,将会对维修人员的安全带来风险,并且可能对主电网造成进一步的损坏。

1.检测主电网状态:通过检测主电网的电压和频率来确定其状态。


正常情况下,主电网的电压和频率是稳定的。

当主电网停电或受到故障影
响时,电压和频率会发生变化。

2.快速检测电网故障:当光伏电站检测到主电网电压和频率发生变化时,它将立即识别电网故障。

这可以通过使用专门的监测设备和算法来实现。

一旦故障被识别,光伏电站将自动启动防孤岛保护机制。

3.切断光伏电站与主电网的连接:当光伏电站检测到主电网故障时,
它将通过开关或断路器切断与主电网的连接。

这样,光伏电站将独立运行,不再向主电网供电,从而避免了电池的电压向主电网回馈的可能性。

4.监测并保护光伏电站:一旦光伏电站与主电网切断连接,它将立即
转入独立运行模式,并开始供电给内部或外部载荷。

同时,光伏电站会监
测其自身的运行状态,并采取必要的保护措施,如过压保护、过流保护等,以确保其安全运行。

总的来说,光伏防孤岛保护原理是通过检测主电网状态、快速识别电
网故障、切断光伏电站与主电网的连接,以及监测和保护光伏电站的方式
来实现的。

这种保护机制能够有效地防止光伏电站向主电网供电,在主电
网停电或发生故障时保护人员和电网的安全。

光伏孤岛效应的预防与控制

光伏孤岛效应的预防与控制

光伏孤岛效应的预防与控制光伏孤岛效应是指在光伏系统中,当主电网突然断电时,光伏发电系统仍然继续发电,形成一个孤立的电力系统。

光伏孤岛效应可能会导致安全隐患和设备损坏,因此预防和控制光伏孤岛效应是非常重要的。

为了预防和控制光伏孤岛效应,我们可以采取以下几个措施:1. 使用反岛功能逆变器:反岛功能逆变器是一种特殊的逆变器,能够检测到主电网的状态,并在主电网断电时自动停止发电。

这样可以有效地避免光伏系统形成孤岛。

2. 安装并联保护装置:并联保护装置是一种监测电网状态的装置,它可以检测到主电网的电压和频率是否正常。

当电压或频率异常时,保护装置会自动切断光伏系统的电力输出,避免光伏系统形成孤岛。

3. 设计合理的电力系统:在设计光伏系统时,应考虑到电力系统的可靠性和稳定性。

合理选择逆变器和电力设备,确保其具有较高的抗干扰能力和稳定性,以减少光伏孤岛效应的发生。

4. 加强监测和维护:定期检查光伏系统的电力设备和连接线路,确保其正常工作。

及时修复和更换损坏的设备,以减少光伏孤岛效应的风险。

5. 加强培训和管理:加强对光伏系统操作人员的培训,提高其对光伏孤岛效应的认识和理解。

建立健全的管理制度,确保操作规范和安全可靠。

6. 与电网运营商合作:与电网运营商建立良好的合作关系,及时了解电网的运行状况和要求。

遵守电网运营商的规定,确保光伏系统与电网的安全和稳定运行。

预防和控制光伏孤岛效应是光伏系统安全运行的关键。

通过使用反岛功能逆变器、安装并联保护装置、设计合理的电力系统、加强监测和维护、加强培训和管理以及与电网运营商合作等措施,可以有效地避免光伏孤岛效应的发生,确保光伏系统的安全可靠运行。

同时,光伏系统运营人员也应不断学习和掌握新的技术和方法,以适应光伏系统的发展和变化。

第7章 并网光伏发电系统的孤岛效应及反孤岛策略.解析

第7章 并网光伏发电系统的孤岛效应及反孤岛策略.解析
• 近年来,关于孤岛效应的研究主要集中于以下几个方面: • 1.孤岛效应的机理研究; • 2.反孤岛策略的研究; • 3.反孤岛策略的有效性评估; • 4.并网光伏发电装置的反孤岛测试; • 5.孤岛效应的利用。
2.1.5并网光伏系统的反孤岛测试 为了验证实际中反孤岛方案的有效性,必须对并网光伏发电装置进
针对并网光伏发电系统的孤岛效应,荷兰相应的研究机构曾做过深人 的研 究,并提供了配电网中孤岛效应发生的频率以及持续时间的实际数 据[3]。该项 研究是通过测量安装有并网光伏发电系统的典型居民区的负 荷情况来进行的,并 在两年中连续测量了每一秒钟负载需求的有功功率 和无功功率,同时将相关数据 存储在计算机内用于离线分析,由于电网 负载和并网光伏系统提供的功率之间存 在直接相关性,因而离线分析是 可行的。通过对安装有并网光伏发电系统的典型 居民区的孤岛效应研究 得出了以下结论:
2.负载品质因数Qf的确定 将并联RLC谐振电路的品质因数Qf与负载电路的位移功率因数(
Displace­ment Power Factor, DPF)联系起来将更有利于反孤岛测试中 对负载品质因数(>f 的确定,那么负载品质因数Qf与位移功率因数( DPF)究竟有何关系呢?
为了便于定量分析,首先做下列假设[5]: 1.假设负载电路中不含补偿功率因数的电容,并a已知负载电路消耗 的有 功功率和负载电路的功率因数,由这两个数据和电网电压及频率, 可以计算出负 载电路中的电阻和电感L; 2.假设并上的无功补偿电容刚好使负载电路的功率因数为1。这种假 设是 合理的,因为负载电路的功率因数等于1意味着负载电路的谐振频 率等于电网频 率,而这是反孤岛保护所面临的最严重情况(任何其他的 谐振频率都将有助于 而不是有碍于反孤岛保护),此时A和C将有一个固 定的关系。

光伏并网发电系统孤岛检测方法综述

光伏并网发电系统孤岛检测方法综述

光伏并网发电系统孤岛检测方法综述摘要:阐述了孤岛效应的发生机理和孤岛发生后对电网的影响,介绍了目前国内外反孤岛方法的研究现状,并对基于单相逆变器的孤岛检测方法进行了分类介绍。

分析了主动检测法、被动检测法、混合法的检测原理并对优缺点进行了对比分析,结果说明合理地选用两种或多种方法的混合法能够较好地满足电能质量和检测性能要求。

关键词:光伏并网发电技术;孤岛效应;孤岛检测;混合法光伏并网发电系统中孤岛效应是亟待解决的重点和难点问题,我国于2005年11月发布关于光伏系统并网技术要求的国家标准,其中就对孤岛检测提出了明确要求。

所谓孤岛效应,根据美国Sandia国家实验室(Sandia National Laboratories)提供的报告是指在分布式发电并网系统中,当主体电网由于电气故障、停电检修或其他人为因素中断供电时,各个并网系统没有检测到停电状态将自身切离,而是继续供电与周围负荷形成了电力公司不可控制的自给供电孤岛的现象。

孤岛检测方法研究主要集中在欧美和日本,电气电子工程师协会IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)率先提出了孤岛检测性能发展方向并制定了测试标准[1-2],如IEEE Std.2000.929和IEEE Std.2003.154712。

并网技术要求与配电网的结构和运作制度有关,不同国家对并网技术要求的规定不同,一些代表性国家的检测方案和时间要求如表1所示。

1 孤岛效应发生机理分析光伏并网时的结构示意图,图中P(Q)、2 孤岛检测方法分析比较对孤岛检测方法的性能要求主要是高灵敏度、高准确度,低检测盲区、低电网污染。

目前常用的孤岛检测方法分类。

2.1 远程检测法远程法是基于电网侧的检测方法,利用电网侧自身的监控系统检测到电网故障或电网供电中断情况后,向并网逆变系统传送故障信号。

该类方法主要有断路器跳闸信号检测、电力载波通信PLCC(Power Line Carrier Communication)、网络监控数据采集系统SCADA(Super-visory Control and Data Acquisition)等,主要适用于大功率并网系统。

光储微网系统并网孤岛运行控制策略

光储微网系统并网孤岛运行控制策略

光储微网系统并网孤岛运行控制策略一、本文概述随着全球能源结构的转型和可再生能源的大力发展,光储微网系统作为一种集光伏发电、储能技术和微电网技术于一体的新型电力系统,正逐渐受到广泛关注。

光储微网系统不仅能够有效整合分布式能源,提高能源利用效率,还能在并网和孤岛两种模式下稳定运行,为现代电力系统的灵活性和可靠性提供了有力支撑。

然而,如何制定和优化光储微网系统在并网与孤岛模式下的运行控制策略,仍是一个亟待解决的问题。

本文旨在深入研究光储微网系统在并网和孤岛模式下的运行控制策略。

通过对光储微网系统的基本组成、工作原理及运行特性进行分析,结合国内外相关研究成果和工程实践经验,探讨适合我国电力系统实际情况的控制策略。

文章将重点分析并网模式下光储微网系统的功率控制、电压和频率调节等问题,以及孤岛模式下系统的能量管理、负荷分配和稳定性保障等关键技术。

还将探讨如何根据不同场景和需求,对控制策略进行优化,以实现光储微网系统的高效、安全、稳定运行。

通过本文的研究,期望能为光储微网系统的设计、建设和运营提供有益的参考和指导,推动我国可再生能源和智能电网技术的发展,为实现碳达峰、碳中和目标贡献力量。

二、光储微网系统结构及特点光储微网系统是一种集成光伏发电、储能系统和微电网技术的分布式能源系统。

其系统结构主要包括光伏发电单元、储能单元、能量管理单元和微电网控制单元。

光伏发电单元:光伏发电单元是光储微网系统的核心部分,通过光伏效应将太阳能转化为直流电能。

光伏阵列通常由多个光伏组件串联和并联组成,以满足不同光照条件下的电能输出需求。

储能单元:储能单元是光储微网系统的重要组成部分,用于存储光伏发电单元产生的多余电能。

储能单元通常采用锂离子电池、铅酸电池或超级电容器等储能设备,以实现电能的高效存储和快速释放。

能量管理单元:能量管理单元是光储微网系统的“大脑”,负责实时监测和预测系统的运行状态,根据电能需求和供给情况,制定合理的能量管理策略。

光伏发电站防孤岛保护动作时限整定

光伏发电站防孤岛保护动作时限整定

光伏发电站防孤岛保护动作时限整定王昆新(中国能源建设集团云南省电力设计院有限公司,云南昆明650051)摘 要:文章介绍了光伏发电站的“孤岛”现象、装设独立防“孤岛”保护的原则,以及独立防“孤岛”保护动作时限的整定方法。

关键词:光伏发电站;保护动作时限Anti-islanding Protection Action Time Setting of Photovoltaic Power StationWANG Kunxin(China Energy Engineering Group Yunnan Electric Power Design Institute Co.,Ltd.,Kunming 650051,China)Abstract:This paper introduces the islanding phenomenon of photovoltaic power stations,the principle of installing inde-pendent anti-islanding protection,and the setting of independent anti-islanding protection action time.Key words:photovoltaic power station;protective action time收稿日期:2019-02-12作者简介:王昆新(1964-),高级工程师,从事电力系统继电保护及安全自动装置设计工作。

0引言光伏发电站是利用太阳能电池直接将太阳能转换成电能的电站,它的主要部件是太阳能电池、逆变器、变压器,以及相关辅助设备,其特点是可靠性高、使用寿命长、不污染环境、能独立发电又能并网运行。

目前大量光伏发电站接入电网,光伏发电站的运行关系着电网的安全运行,为此国家颁布《光伏发电站接入电力系统技术规定》来规范光伏发电站的接入。

分布式光伏发电系统中孤岛保护装置的分析与应用

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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光伏发电系统孤岛运行状态的故障特性分析
作者:李盛伟, 李永丽, 孙景钌, 金强, 李旭光, 邓哲, LI Sheng-wei, LI Yong-li,SUN Jing-liao, JIN Qiang, LI Xu-guang, DENG Zhe
作者单位:李盛伟,LI Sheng-wei(天津大学智能电网教育部重点实验室,天津,300072;天津市电力公司技术中心,天津,300384), 李永丽,孙景钌,金强,李旭光,LI Yong-li,SUN Jing-liao,JIN
Qiang,LI Xu-guang(天津大学智能电网教育部重点实验室,天津,300072), 邓哲,DENG
Zhe(南华大学电气工程学院,衡阳,421001)
刊名:
天津大学学报
英文刊名:JOURNAL OF TIANJIN UNIVERSITY
年,卷(期):2011,44(5)
本文链接:/Periodical_tianjdxxb201105005.aspx。

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