光伏风能反(防)孤岛保护装置3U使用说明书2.1

技术平台光伏发电防孤岛保护配置方案分析刘春潇1，王子恒2（1.绥化电力设计院；2 国网绥化供电公司，黑龙江 绥化 152000）摘 要：发电站并网需要特殊防止发生的重要环节就是孤岛效应，他可能造成系统电压、频率等重要参数的变化间接影响用户的安全用电。

本文提出在光伏发电采用主动扰动抗干扰的方法防范孤岛效应的发生，并提出方案和模型。

关键词：光伏发电；孤岛效应光伏发电是一个将直流电逆变成交流电源的过程，通过升压与一定的保护措施后进行与系统电网并网，由于光伏发电的特殊性，保护措施有防功率器过流、防止欠压、滤波等保障措施，但是多少的光伏电站装机容量都相对较小，很难独立支撑一个区域的电力供应并且保证电能质量的安全，所以在电网故障状态时要考虑光伏电站的孤岛运行，即防孤岛效应。

0 引言孤岛效应的提出最早是美国Sandia实验室，它们论述在电力公司网络故障或因检修而停止电力供应的情况下，小型发电站脱离区域网络，形成自发自供并负载大面积供电的情况，如火力发电、水利发电、风力发电都会存在这种独立供电的情况，而这种情况下运行在配电系统负荷变化快、不稳定的条件下，会拉低发电机出力，造成电压不稳、频率不稳等电能质量问题，从而造成用电设备的损坏等不利影响，所以为了防止这种小型发电站并网后脱离系统网络独自承载供电的情况发生，便要设立防孤岛效应的措施以解决安全隐患问题。

1 孤岛保护的方式类型那么对防孤岛保护的要求有哪些呢?首先来讲防孤岛保护应具备主动式和被动式。

主动式包括频率偏高、有功和无功功率变动等。

被动式包括电压相位跳动、频率变化等。

孤岛保护跳闸出口一般接在并网断路器上，当出现孤岛现象时切断并网断路器。

因此防孤岛保护装置须具备精确检并网点的电压、频率，然后当电压、频率出现波动且大于定制时跳闸出口动作，断开并网开关。

2 孤岛过程的分析孤岛发生多数是电网断电后，发电站未能及时脱离系统，而短时间内继续发电并网的情况。

所以对于电网断电的判读速度和准确性对于孤岛现象的避免极为重要。

电力科技2015.12︱333︱光伏电站反孤岛装置设计及实际应用潘 栋（国网江苏省电力公司常州供电公司，江苏 常州 213003）【摘 要】随着大容量光伏电站的接入,发生孤岛效应的可能性在不断增大,孤岛一旦产生将会危及电力检修人员的现场安全作业，严重影响电网保护装置和电能质量。

本课题通过对110kV 并网的大型光伏电站孤岛运行机理和防孤岛保护策略进行开发设计,通过破坏光伏发电孤岛运行的条件,实现反孤岛功能，并进一步提出反孤岛装置实际应用的运行操作要求，对电力检修人员的现场安全作业和光伏发电的健康有序发展均具有重要意义。

【关键词】光伏；孤岛效应；反孤岛中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1006-8465（2015）12-0333-02引言随着大容量100兆瓦光伏电站的出现，以及接入110kV 系统，对电网的继电保护配置、系统短路电流水平、电能质量、现场作业安全的影响将会突显。

光伏电站出力与负荷就近平衡，发生孤岛效应的可能性增大，一旦光伏电站的防孤岛保护功能失效，将给电力检修人员的现场作业带来安全隐患，亟待开发适用于在电力系统侧运行维护的反孤岛装置。

1 反孤岛装置设计原理以典型的220千伏变电站为例，两台220kV 三圈变运行，220kV和110kV 都是双母线接线，正常方式220kV 母线联络运行，110kV母线分排运行，光伏电站并网于110kV 母线。

正母副母图1 光伏电站接入点的220kV 系统变电站示意图 （1）采集电气量：1号主变高压侧和中压侧、2号主变高压侧和中压侧、光伏进线的三相电压、三相电流，110kV 母联开关的三相电流； （2）采集开关量：1号主变高压侧和中压侧、2号主变高压侧和中压侧、光伏进线的断路器位置、正副母刀闸位置，110kV 母联开关的断路器位置。

（3）跳闸联切功能：当装置判断光伏电站在孤岛运行状态时，发远跳命令跳开光伏电站侧并网开关。

1）光伏进线跳闸联切动作：当光伏进线开关位置TWJ 由0-1变位，且满足无流、低功率条件时，联切动作。

光伏电站孤岛保护装置定值单（原创版）目录一、光伏电站孤岛保护装置的概念和作用二、孤岛保护装置的种类和功能三、光伏电站孤岛保护装置的定值单四、孤岛保护装置在光伏电站中的应用案例五、总结正文一、光伏电站孤岛保护装置的概念和作用光伏电站孤岛保护装置是一种用于防止孤岛现象发生的保护装置。

孤岛现象指的是，在电网故障或断电的情况下，光伏电站仍继续向电网输出电力，这可能会对电网设备和人员安全造成威胁。

光伏电站孤岛保护装置可以在发生孤岛现象时，迅速切断并网点，使光伏电站与电网侧脱离，从而保证整个电站和相关维护人员的生命安全。

二、孤岛保护装置的种类和功能孤岛保护装置主要有以下两种类型：防孤岛保护装置和反孤岛保护装置。

防孤岛保护装置主要安装在并网柜中，当电网出现异常时，可以跳开并网开关，切断光伏电站与电网的连接。

这样可以防止孤岛现象的发生，保护电网设备和人员安全。

反孤岛保护装置则用于检测光伏电站内部是否存在孤岛电源，当检测到孤岛电源时，可以切断孤岛电源与电网的连接，防止孤岛电源对电网造成影响。

三、光伏电站孤岛保护装置的定值单光伏电站孤岛保护装置的定值单是指设置保护装置的参数值，包括电压、频率、延时等。

定值单的设置要根据实际情况进行，一般由专业人员进行设置。

四、孤岛保护装置在光伏电站中的应用案例例如，在某光伏电站中，安装了华世智能的 hs-6017b/d 防孤岛装置8 台，hs-6607 反孤岛柜 4 面。

这些装置可以避免非计划性孤岛出现，确保人员和设备安全，避免对配电设备造成损坏。

五、总结光伏电站孤岛保护装置是一种重要的保护装置，可以防止孤岛现象的发生，保护电网设备和人员安全。

孤岛保护装置的种类和功能有多种，需要根据实际情况进行选择和设置。

反孤岛装置技术说明书杭州继保南瑞电子科技有限公司安全信息安全定义安装注意事项使用注意事项1）在本装置内部断路器需挂警示牌“投入本装置前请确认“*****开关”（该开关为进光伏接入开关）已断开”。

2）在光伏接入开关侧需挂警示牌“开关合闸前请确认低压反孤岛装置已断开” 。

错误安装：设备被错误安装应用时，会使得反孤岛装置不能正常使用，由此可能危及人身或其他设备安全。

目录一、概述 (4)二、性能特点 (4)三、工作环境 (4)四、执行标准 (5)五、型号说明 (5)六、技术参数 (5)七、原理说明 (6)八、装置安装及接线 (8)九、反孤岛装置调试 (15)十、包装、运输及贮存 (16)一、概述低压反孤岛装置主要用于220/380V电网中，专门为电力检修或相关电力操作人员设计的一种反孤岛设备，由反孤岛控制器、操作开关和扰动负载组成，一般安装在分布式光伏发电系统送出线路电网侧，如配电低压侧母线，箱变低压母线，380V配电分支箱等，在电力人员检修与光伏发电相关的线路或设备时使用，以保证检修人员的人身安全。

安装反孤岛装置后，可以破坏并网光伏发电系统的孤岛效应，保证维修人员人身安全，保护设备安全；能够强迫用户侧逆变器停运，为系统检修提供方便。

二、性能特点本装置主要功能为破坏并网光伏发电系统的孤岛效应，保证运维人员人身安全，保护设备安全；具有如下主要技术特点：a）集保护、测量、信号、报警等功能于一体；b）能强迫用户侧逆变器停运，为系统检修提供方便；c）能够测量线路电压参数；d）与上级开关互为联锁，杜绝误操作；e）外形尺寸小，安装方式多样，适用于各种场合；f）保护原理成熟可靠，能够经历长时间的现场运行考验；g) 多回路操作时回路之间相互闭锁，保障操作和设备的安全性。

三、工作环境环境温度：-10℃~+45℃（户内），-40℃~+70℃（户外）；相对湿度：≤95%（25℃）；海拔高度：≤2000m，超过2000m按海拔修正系数进行修正。

防孤岛保护在光伏电站中的应用摘要：防孤岛保护能够在大电网断电时确保负荷正常供电，降低停电造成的损失；而孤岛的出现会对设备造成损害，对维护人员的人身安全造成危害，对电网的安全和稳定运行产生不利的影响。

在电网恢复电力供应、电压、频率满足容许范围后，将自动关闭并网开关。

其目标是尽量确保光伏发电的效率，同时又不会对全国电网造成严重的影响。

关键词：防孤岛；光伏电站；保护措施引言：在光伏发电系统中存在孤岛现象，也就是在电网因某些故障而导致电压下降时，应该能够迅速监控孤岛，并及时切断与电网的联系。

一旦发生了孤岛现象，将会对电力系统的供电质量和维护人员的生命安全产生不利的影响。

针对这种“孤岛效应”，采用了光电防孤岛防护设备。

防孤岛保护设备可准确地检测并联网点的电压、频率，当电压、频率波动超过一定值时，跳闸出口工作，切断并网。

在低功耗的情况下， GCI通常采用孤岛保护，其基本原则是： GCI通过探测孤岛的工作状况，再进行孤岛保护，从而切断 GCI电源。

孤岛孤岛保护的关键在于GCI的快速、高效的探测。

一、孤岛防护目前常用的孤岛探测技术有源孤岛探测和有源孤岛探测。

被动孤岛探测技术存在着大量的盲点，无法对孤岛进行快速、高效的探测。

主动探测技术可以减少探测的盲区，但是会使 GCI的输出电流变差。

为此，我们设计了一种基于正反馈的频域干扰孤岛检测算法，该算法在不增加干扰 df的情况下，不会使 GCI的输出电流品质变差[1]。

干扰对输出电流的影响很小，因为干扰周期的长度和长度都很短。

一旦电网断电，负荷频率就不能由电网来控制，则会产生一种正向的反馈，从而引起系统的不稳定，同时还会增加干扰，以打破原有的均衡状态，从而导致GCI在正反馈的影响下变得不稳定，如果频率超过一定的频率， GCI就会发现孤岛的存在，从而实现对孤岛的保护。

二、光伏电站中的防孤岛防护功能由电力和负载组成的一种局部电力网，在与主网分离后仍处于隔离状态。

当出现非计划孤岛时由于电力供应状况不明，会对电力系统的维护人员、使用者的人身安全造成危害，是对电网的正常开断，电网无法对孤岛内的电压、频率进行控制，进而对配电装置和使用者设备造成损害。

光伏发电常用的防孤岛保护装置的作用及功能孤岛效应，即当电网由于某种故障原因造成失压时，该光伏电站可以保持对系统一部分线路供电。

孤岛现象分为计划性和非计划性。

顾名思义，当出现非计划性时应该是电网内出现某个原因造成的，这样导致的结果可能是影响该站的正常运行、设备受损或人员安全。

因此为了防止这种故障出现，要求加设防孤岛保护。

防孤岛保护应具备主动式和被动式。

主动式包括频率偏高、有功和无功功率变动等。

被动式包括电压相位跳动、频率变化等。

孤岛保护跳闸出口一般接在并网断路器上，当出现孤岛现象时切断并网断路器。

因此防孤岛保护装置须具备精确检并网点的电压、频率。

然后当电压、频率出现波动且大于定制时跳闸出口动作，断开并网开关。

常用的防孤岛保护装置为二次设备，主要适用于110KV、66KV、35KV、10KV及低压380V光伏电站的小电源并网供电系统，在发生孤岛现象时,可以快速切除并网点.使本站与电网侧迅速脱离，从而保证整个电站和相关维护人员的生命安全，一般具有过电压、低电压、频率过高、频率过低、逆功率、外部联跳、频率突变等保护等保护功能。

装置动作原理过电压:1.“过电压“—投；2. 当采集到的线电压中最大线电压大于等于“过电压定值”；3.延时时间大于等于“过电压延时”；满足以上条件，则立即驱动3J（C7/C8）、4J（C9/C10）、5J（C11/C12）。

同时也驱动事故信号11J（C1/C3）。

液晶显示动作名称，面板事故灯亮。

低电压:1.“低电压“—投；2. 当采集到的线电压都小于“低电压定值”，且所有线电压都大于30V；3.延时时间大于等于“低电压延时”；同时也驱动事故信号11J（C1/C3）。

液晶显示动作名称，面板事故灯亮。

频率过高：1.“频率过高“—投；2. 采集到的频率大于等于“频率过高定值”；3. 延时时间大于等于“频率过高延时”；满足以上条件，则立即驱动3J（C7/C8）、4J（C9/C10）、5J（C11/C12）。

什么是"孤岛效应"?-光伏并网柜的防孤岛保护装置防孤岛保护是对分布式光伏电站有着重要保护作用的。

即当电网出现电压高、电压低、频率高、频率低故障时，光伏并网开关及时跳闸。

当电网恢复供电并且电压和频率达到允许值时，并网开关要自动合闸。

这样的目的是在为了国家电网不受太大影响的情况下，尽可能保证光伏的发电效率。

什么是“孤岛效应”当光伏电站出现孤岛效应时，即当电网由于某种故障原因造成失压时，应具备快速监测孤岛并立即断开与电网连接的能力，局部电网出现孤岛会影响到供电质量和维修人员的生命安全，所以在光伏电站中必需要配备防孤岛保护装置。

而光伏防孤岛保护装置就是为了解决“孤岛效应”的。

防孤岛保护装置能够精确检定并网点的电压、频率，然后当电压、频率出现波动且大于定值时跳闸出口动作，断开并网开关。

1、防孤岛保护·存在的意义据了解，在能源转型的目标下，各省可再生能源占比目标都在相应提高，加上最近光伏成本下降潜力可期，各省的初步规划对于光伏的发展有着非常积极的推动，尤其是光照资源优渥的西部以及东北地区，各省份年均新增规模高达1GW至5GW。

回望刚过去的五年，是中国光伏电站建设快速发展的一段历程，现在光伏行业正昂首阔步迈向新的征程。

根据光伏电站电压等级不同，配置防孤岛保护的要求也不一样。

0.4kV~10kV电压等级分布式光伏电站，只需逆变器具备快速监测孤岛并立即断开与电网连接的能力。

而对于35kV及以上电压等级的光伏电站，主电网继电保护装置必须保证主电网故障时切除光伏电站，此时应配备孤岛保护装置。

防孤岛保护：根据《光伏发电站接入电力系统技术规定》GB/T19964-2012第12.3.3条的规定：“光伏发电站应配置独立的防孤岛保护装置，动作时间应不大于2s。

”以及《光伏发电站接入电力系统设计规范》GB/T50866-2013第6.3.2条的规定：“光伏发电站需要配置独立的防孤岛保护装置，保证电网故障及检修时的安全”。

光伏并网逆变器电子防孤岛保护测试装置及其应用徐在德;范瑞祥;章辉;黄新;李晓龙;刘心悦【摘要】为了提高光伏并网逆变器的防孤岛测试水平、有效地解决传统RLC负载测试条件的限制,提出实时功率匹配的三相四线制背靠背结构电力电子防孤岛保护策略,并研制了30 kW防孤岛保护测试装置,装置输入侧模拟交流电压源实现光伏并网逆变器与测试装置在有功功率、无功功率的高精度匹配,输出侧将从输入侧吸收的有功功率高效逆变反馈给电网.该控制算法采用自适应模糊比例积分(PI)控制.将该装置与传统RLC负载防孤岛测试进行防孤岛性能对比,实验结果证明电力电子防孤岛保护测试装置响应速度快、测试精度高、操作便捷、不受外部环境影响.%In order to improve the anti-islanding level of photovoltaic grid-connected inverter and solve the limitation of traditional RLC load test conditions effectively,a strategy for three-phase four-wire back-to-back electronic antiislanding protection is proposed with real-time power matching,and a 30 kW electronic anti-islanding protection test device is developed.The input side of the device simulates AC voltage source to realize high accuracy matching of active power and reactive power between photovoltaic grid-connected inverter and the test device.The output side of the device feedbacks the active power absorbed from the input side to the power grid efficiently.Adaptive fuzzy PI control is used in the control pared with the traditional RLC load anti-islanding test,experimental results show that the designed electronic anti-islanding protection test device has the advantages of fast response,hightest precision,convenient operation,and is not affected by the external environment.【期刊名称】《电力自动化设备》【年(卷),期】2018(038)004【总页数】6页(P139-144)【关键词】光伏并网逆变器;电子防孤岛保护;三相四线制;逆变器;RLC负载【作者】徐在德;范瑞祥;章辉;黄新;李晓龙;刘心悦【作者单位】国网江西省电力公司电力科学研究院,江西南昌330096;国网江西省电力公司电力科学研究院,江西南昌330096;江苏同芯电气科技有限公司,江苏南京210000;国网江西省电力公司宜春供电分公司,江西宜春336000;国网山东省电力公司济宁供电分公司,山东济宁272000;兰州理工大学电气工程与信息工程学院,甘肃兰州730050【正文语种】中文【中图分类】TM4640 引言近年来，分布式新能源发电凭借其经济性和有效性一直保持着持续增长的态势，其接入配电网也给电网带来了一系列的难题，其中孤岛是目前研究最广泛的课题之一。

光伏发电防孤岛保护装置的作⽤随着社会的进步，科技的发展，⼈们对能源的需求越来越⼤，⽽现有的能源有限，需要⼈们不断发展新能源，⽽光能就是⼀个不错的选择，⼈们开始⼤⼒发展太阳能发电。

如今光伏发电站在电⼒系统中的占⽐越来越⼤，随着光伏电站的推⼴，相关的光伏知识也得到普及，光伏发电防孤岛装置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。

从最开始的西北区域逐渐扩展到华北、华南以致中国的⼤部分领域。

建设地点由荒凉的沙漠、隔壁、⼭区逐步向⼈员聚集的乡村、城市靠拢。

光伏防孤岛保护装置主要适⽤于35KV、10KV及低压380V的⼩电源并⽹供电系统。

防孤岛保护装置主要针对光伏电站中由于电压或频率等异常引起的孤岛现象，⽽提前预知现象的发⽣，并快速切换并⽹点，使得光伏电站和电⽹快速脱离。

光伏防孤岛保护装置集成分布式电源并⽹所需的开关设备、保护、测控、通信等功能，满⾜分布式电源接⼊的孤岛检测、⾃动安全并⽹、保护及安全隔离等要求。

防孤岛保护装置具有过电压、低电压、频率过⾼、频率过低、逆功率、外部联跳、频率突变等国⽹标准的保护功能，是⼀款⾼性能的光伏防孤岛装置。

光伏发电防孤岛装置的作⽤光伏发电防孤岛装置在变电站中主要的作⽤就是故障时断开并⽹点开关，避免线路上有⼈员施⼯检修造成不必要的⼈员伤亡，避免电⽹的故障⽽引起光伏电站的不正常运⾏，对电站造成冲击。

防孤岛装置的保护配置功能1、低频保护：频率在35HZ-65HZ之间时且曾经在低频值以上时低频保护才能启动，低频保护动作200ms后⽴即返回。

2、过频保护：当频率⾼于定值时保护启动。

3、低压保护：当电压低于定值时动作。

4、过压保护：当电压⾼于定值时动作。

5、联跳：⽀持变电站侧联跳，即当收到变电站侧联跳命令时延时开出跳闸出⼝，切本站的并⽹开关。

6、频率突变：当频率波动值超过所设定值时,保护动作。

根据实际情况和当地的具体要求，⼀般情况下⼤中型光伏电站可以安装防孤岛保护，也可不安装，但是当故障时必须可以快速准确的切除并⽹开关。

BJ2800D光伏防古孤岛保护测控装置说明书1、当电网侧失电的时候，需要维修人员去检修，这时光伏本侧还处于正常发电状态，还会向电网侧送电，这时就会形成孤岛效应，给电网侧检修人员带来很大的安全威协。

同样，当光伏本侧出现故障，需要人员检修的时候，而电网侧还有电，这样电网侧有可能会出现向本站反送电的情况，同样会给光伏本侧维修人员带来生命安全方面的隐患。

如果装上防孤岛装置，当光伏本侧或者电网侧任何一侧失电的时候，防孤岛保护装置都会迅速向并网开关发出命令，让其跳闸，从而很好的保证了光伏两侧维修人员的生命安全。

2、当光伏本侧或者电网侧任何一侧出现频率、电压或者过载运行时给两侧主设备造成冲击时，防孤岛保护装置也会迅速向并网开关发出命令，让其跳闸，从而很好的保证了两侧主设备不受伤害，避免事故进一步扩大。

3、智能并网：装置带有失压跳闸、检有压自动合闸功能，当故障解除后，光伏两侧都处于正常状态。

这时防孤岛保护装置就会检测到相关信号，自动合上并网开关，让其正常工作，省去了人工并网的繁琐。

光伏防孤岛保护装置的特点1、当光伏本侧或者电网侧任何一侧出现频率、电压或者过载运行时给两侧主设备造成冲击时，防孤岛保护装置也会迅速向并网开关发出命令，让其跳闸，从而很好的保证了两侧主设备不受伤害，避免事故进一步扩大。

2、当电网侧失电的时候，需要维修人员去检修，这时光伏本侧还处于正常发电状态，还会向电网侧送电，这时就会形成孤岛效应，给电网侧检修人员带来很大的安全威协。

同样，当光伏本侧出现故障，需要人员检修的时候，而电网侧还有电，这样电网侧有可能会出现向本站反送电的情况，同样会给光伏本侧维修人员带来生命安全方面的隐患。

如果装上防孤岛保护装置，当光伏本侧或者电网侧任何一侧失电的时候，防孤岛保护装置都会迅速向并网开关发出命令，让其跳闸，从而很好的保证了光伏两侧维修人员的生命安全。

3、带有失压跳闸、检有压自动合闸功能，当故障解除后，光伏两侧都处于正常状态。

HKGD601新能源防孤岛装置说明书1、适用范围HKGD601新能源防孤岛装置配电变压器的低压侧进行实时监测；对清洁电源进行必要的控制，不允许非计划性的孤岛现象发生。

采用专门为其设计的微机装置和控制电路，这样可以保证保护动作快速性和控制的准确性。

可集中组屏，也可以分散安装在开关柜上。

通讯方式为485总线。

孤岛现象：电网失压时，光伏电站仍保持对失压电网中的某一部分线路继续供电的状态。

对于小型光伏电站，应具备快速监测孤岛且立即断开与电网连接的能力。

一般情况下，光伏逆变器均带有防孤岛保护的功能，但是为了电力系统的安全稳定可靠运行，在并网点可以安装防孤岛保护装置，作为另一套保护设备，可以快速切除分布式孤岛电源，系统电压正常时，根据用户的要求还能实现自动合闸功能。

2、主要功能保护功能包括：二段过电压保护；二段低电压保护；二段过频保护；二段低频保护；二段逆功率保护；频率突变保护；非电量保护（跳闸或告警或退出，退出时用作普通遥信）；来电合闸；PT断线检测及闭锁低压。

3、技术数据3、1额定参数装置电源：直流或交流220V或110V额定交流：线电压100V，电流5A或1A；频率50Hz功率消耗：电源回路不大于10瓦；交流回路不大于0、5伏安/相外形尺寸：205*135*90（宽*高*深（包括端子）），开孔尺寸：185*1273、2技术指标整定范围电流：0、1In～1、4In（In表示额定电流，以下同）电压：10V～450V保护误差范围电流（电压）：当定值低于额定值时误差不超过0、02In（Un），定值高于额定值时不超过±2%时间：动作误差时间不大于±20ms，动作时间整定为Os时，动作时间不大于40ms3、3环境条件工作温度：－20℃～＋50℃贮运温度：－25℃～＋70℃大气压力：80kPa～110kPa。