隨著全球對可再生能源的關注度不斷提高，分布式光伏發電系統在近年來得到了廣泛應用。分布式光伏發電系統具有環保、靈活等優勢，能夠有效地緩解能源短缺和環境污染問題。同時，防孤島保護裝置在分布式光伏項目中也扮演著至關重要的角色。防孤島保護裝置可以在電站發生故障時斷開并網點開關，避免對人員和設備造成傷害，確保光伏發電系統的安全運行。預防電力系統故障、提高電力系統的穩定性、優化能源利用以及提供數據支持等。王孟春 13524471462

什么是“孤島效應

當光伏電站出現孤島效應時，即當電網由于某種故障原因造成失壓時，應具備快速監測孤島并立即斷開與電網連接的能力，局部電網出現孤島會影響到供電質量和維修人員的生命安全，所以在光伏電站中必需要配備防孤島保護裝置。而光伏防孤島保護裝置就是為了解決“孤島效應”的。防孤島保護裝置能夠精確檢定并網點的電壓、頻率，然后當電壓、頻率出現波動且大于定值時跳閘出口動作，斷開并網開關。

作用

防孤島保護是對分布式光伏電站有著重要保護作用的。即當電網出現電壓高、電壓低、頻率高、頻率低故障時，光伏并網開關及時跳閘。當電網恢復供電并且電壓和頻率達到允許值時，并網開關要自動合閘。這樣的目的是在為了國家電網不受太大影響的情況下，盡可能保證光伏的發電效率。

防孤島：包含負荷和電源的部分電網，從主網脫離后繼續孤立運行的狀態。非計劃性孤島現象發生時，由于系統供電狀態未知，將造成以下不利影響：

①可能危及電網設施維護人員和用戶的人事安全；

②干擾電網的正常合閘；

③電網不能控制孤島中的電壓和頻率，從而損壞配電設備和用戶設備。

當發生非計劃性孤島時，由光伏電站側防孤島保護裝置動作實現故障切除。同時由于發生孤島概率較小，建議光伏電站側運行方式能配合電網檢修計劃進行安排。

防孤島保護是對分布式光伏電站有著重要保護作用的。即當電網出現電壓高、電壓低、頻率高、頻率低故障時，光伏并網斷路器及時跳閘。當電網恢復供電并且電壓和頻率達到允許值時，并網斷路器要自動合閘。這樣的目的是在為了國家電網不受太大影響的情況下，盡可能保證光伏的發電效率。部分地區會根據當地供電部門的要求對防孤島保護裝置功能進一步完善，比如添加過電流保護、不平衡電壓保護等，這些都是無可厚非的。然而目前市場上有的用戶認為逆變器本身就具備防孤島功能，怎么還需要單獨加裝防孤島保護。其實防孤島保護裝置剛開始在高壓電壓等級上使用的，不過后來也慢慢使用于低壓中。對于目前的逆變器來講，當電網電壓被拉高的時候，逆變器還是會正常工作的。

如何防孤島呢？

1.優化分布式電源控制策略

通過調整分布式電源的輸出功率、電壓和頻率等參數，使其與電網的運行狀態更加協調。這可以通過先進的控制算法和策略來實現，以減少孤島現象的發生。

2.加強電網監測與預警

利用傳感器和監測設備實時監測電網的電壓、電流、頻率等關鍵參數。建立預警系統，對可能出現的孤島現象進行預測和預警，以便及時采取措施進行干預。

3.安裝防孤島保護裝置

在分布式電源（如光伏發電、風力發電等）的并網點安裝專門的防孤島保護裝置。這些裝置能夠實時監測電網狀態，一旦檢測到孤島現象的發生，立即切斷分布式電源與電網的連接。

光伏并網防孤島保護裝置

AM5SE-IS 集保護、控制、測量、通訊和監視功 能于一體，資源豐富、配置完善、維護方便、性能穩定，適用于 35kV 及以下電壓等級電力 系統的保護和測控，實現進線、主變、配電變、電動機、電容器、母聯、PT 等保護。應用 領域覆蓋電力、水利、交通、石油、化工、煤炭、冶金等行業。

工作原理

光伏并網防孤島保護裝置主要通過監測電網的電壓、頻率、相位等參數，實時判斷系統是否處于孤島狀態。當電網正常運行時，裝置處于監測狀態；當電網發生故障或停電時，裝置會迅速檢測到電網的異常變化，并根據預設的保護邏輯判斷是否發生了孤島效應。如果判斷為孤島狀態，裝置會立即發出跳閘信號，將分布式電源與電網斷開，從而避免孤島效應對系統和設備造成的危害。

功能特點

多種保護功能：過流保護、欠壓保護、頻率保護。
高精度的測量功能：準確測量三相電流、兩路零序電流、三相電壓、零序電壓、有功功率、無功功率、功率因數、頻率、有功電能、無功電能等電參量。
強大的通訊功能：裝置配備了2路RS485串行通訊接口和2路以太網接口，支持Modbus-RTU、IEC60870-5-103等協議。
高可靠性和穩定性：裝置采用了先進的硬件設計和可靠的軟件算法，具有抗干擾性能強、可靠性高、運行穩定等優點。

應用場景

光伏發電系統：在光伏發電系統中，AM5SE-IS防孤島保護裝置可以安裝在光伏逆變器的輸出端或光伏并網柜中，實時監測電網的運行狀態，當發生孤島效應時，迅速切斷光伏電源與電網的連接，保護光伏電站和相關設備的安全。
風力發電系統：對于風力發電系統，該裝置可以安裝在風力發電機的控制柜或升壓站中，監測電網的電壓、頻率等參數，當電網出現故障或停電時，及時將風力發電機與電網斷開，防止孤島效應的發生。
分布式能源系統：在分布式能源系統中，如燃氣發電、生物質能發電等，AM5SE-IS防孤島保護裝置可以對分布式電源進行有效的保護，確保分布式能源系統的安全穩定運行。

防孤島保護·案例分析

陜西省白水縣扶貧電站，容量為400KWP，變壓器為50KWP，在夏季中午發電量比較高的情況下，并網電壓可達到500V左右，此時如果并網開關不跳閘，逆變器還是會正常運行，但是這樣長期運行勢必會對電網有所沖擊。

江蘇南通一生產光伏組價的廠房自己安裝屋頂光伏來實現自發自用余電上網。然而自從安裝光伏發電后，廠房內的一些測試儀器電源模塊會有燒毀的情況發生，造成這個原因是電源端不穩定，后采取UPS供電，問題就解決了。

山東德州某一光伏電站突然與電網解列，后由運維人員發現是系統站內主變低壓側備自投聯合防孤島保護動作將對側站內帶有光伏電站的支路聯切，目的就是防止電源端電壓頻率不穩定對用戶站和光伏電站造成影響。當對側站供電電源完成切換后，再將光伏電站支路投運，本側光伏電站繼續為電網送電。

以上三個案例說明，分布式光伏發電輸出電壓一直不太穩定，當并網電壓或頻率出現異常現象，及時準確跳閘也是非常有必要的。

防孤島保護裝置檢測到系統側或本側光伏電站母線電壓出現幅值、頻率異常時，保護裝置會迅速向并網斷路器發出跳閘命令，從而很好的保證了電網電壓異常時不會對兩側主要設備造成沖擊，避免事故進一步擴大。

當光伏電站本側出現停電故障時，需要運維人員查找問題點的時候，而與對側站相連的線路上還帶電，這時會出現對側站會向光伏電站反送電的情況，給本側站內的運維人員帶來安全隱患。另當對側站失電的時候，需要對側站內運維人員去查找事故點，若此時光伏電站還在正常送電，容易形成非計劃性孤島效應，給對側站內的運維人員造成安全威脅。配置的防孤島保護裝置在此時發揮作用，當電網側或者光伏本側任一側失電的時候，防孤島保護裝置都會迅速向并網斷路器發出跳閘信號，讓斷路器分閘，從而很好的保證了光伏兩側檢修人員的生命安全。

防孤島保護帶有檢測線路側PT 失壓自動跳閘、檢測線路PT有壓自動可以合閘的功能，當線路故障解除后，光伏和系統側都處于正常狀態。這時防孤島保護裝置會自動檢測線路PT和母線PT電壓是否一致，并發出合閘命令，將并網斷路器合上，讓線路正常工作，節省人工開操作票等一系列繁雜的手續。

審核編輯 黃宇