分布式发电的孤岛问题.

分布式发电知识大全分布式发电(Distributed Generation：DG，又称分布式电源)是指：直接接入配电网或分布在用户现场附近的容量规模较小的发电系统，用以满足特定需要，能够经济、高效、可靠发电。

对环境污染小，投资规模小，发电方式灵活，运行费用低，可靠性高，相对于大电网集中供电方式有其独特的优越性，将起到无法忽视的作用，利用大电网与分布式发电相结合，被认为是未来供电方式的发展方向。

分布式发电(DG) 或分布式能源(DER) 是一种分散、非集中式的发电方式，通常是指发电功率在几千瓦至数百兆瓦(也有的建议限制在30～50兆瓦以下)的小型模块化、分散式、布置在用户附近的高效、可靠的发电单元具有以下特点接近终端用户容量小(几十kW 至几十M W)以孤立方式或与配电网并网方式，运行在380V 或10kV或稍高的配电电压等级上(一般低于66kV)采用洁净或可再生能源,例如以液体或气体为燃料的内燃机、微型燃气轮机、太阳能发电(光伏电池、光热发电)、风力发电、生物质能发电等分布式能发电的优势在于可以充分开发利用各种可用的分散存在的能源，包括本地可方便获取的化石类燃料和可再生能源，并提高能源的利用效率。

分布式电源通常接入中压或低压配电系统，并会对配电系统产生广泛而深远的影响。

传统的配电系统被设计成仅具有分配电能到末端用户的功能，而未来配电系统有望演变成一种功率交换媒体，即它能收集电力并把它们传送到任何地方，同时分配它们。

因此将来它可能不是一个‘配电系统’而是一个‘电力交换系统(Power delivery system)’。

分布式发电具有分散、随机变动等特点，大量的分布式电源的接入，将对配电系统的安全稳定运行产生极大的影响。

通过分布式发电和集中供电系统的配合应用有以下优点：(1)分布式发电系统中各电站相互独立，用户由于可以自行控制，不会发生大规模停电事故，所以安全可靠性比较高;(2)分布式发电可以弥补大电网安全稳定性的不足，在意外灾害发生时继续供电，已成为集中供电方式不可缺少的重要补充;(3)可对区域电力的质量和性能进行实时监控，非常适合向农村、牧区、山区，发展中的中、小城市或商业区的居民供电，可大大减小环保压力;(4)分布式发电的输配电损耗很低，甚至没有，无需建配电站，可降低或避免附加的输配电成本，同时土建和安装成本低;(5)可以满足特殊场合的需求，如用于重要集会或庆典的(处于热备用状态的)移动分散式发电车;(6)调峰性能好，操作简单，由于参与运行的系统少，启停快速，便于实现全自动。

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。

分布式光伏发电存在的问题及技术措施研究【摘要】分布式光伏发电是一种具有广阔发展前景的，将能源综合利用的一种新型发电方式，它倡导地原则是就近发电、就近并网、就近转换、就近使用。

分布式光伏发电模式有效地解决了电力在升压以及长途运输中出现的损耗问题，然而分布式光伏发电的运用对如何保证电网的安全一直是我国电力工作者、学者研究的课题之一。

本文作者通过自己工作经历，针对分布式光伏发电存在的问题进行归纳总结，并提出了改善分布式光伏发电安全运行的具体技术措施，希望为行业从业者在突破相关问题上提供帮助。

【关键词】光伏发电;问题;技术措施﹔研究分布式光伏发电是指位于用户场地附近建设，运行方式为用户自发自用、多余电量上网，通常以10（20 )千伏及以下电压等级接入电网，且单个并网点总装机容量一般不超过6兆瓦的光伏发电项目。

据不完全统计目前我国明确了分布式光伏发电项目接入系统典型设计方案共13个。

其中，分布式光伏发电项目单点接入系统典型设计方案有8个，分布式光伏发电组合接入系统典型设计方案有5个。

分布式光伏发电具有发电资源分散、单个项目容量小、用户类型呈多样化、发电出力具有波动性和间歇性等特点。

1.分布式光伏发电存在的问题近年来，为响应我国对可再生能源发展战略地要求，促进光伏发电产业的发展，10千伏(20千伏)、380伏( 220伏)分布式光伏发电项目陆续不断的在全国建成并网运行。

虽然为这些分布式光伏发电项目配置了相应的安全保护自动装置设施，但是相应的配电运维管理和安全制度管理尚不健全，为以后有源配电网的安全和稳定运行埋下一些隐患。

（1）光伏发电作为一个新兴地产业，分布式光伏发电不仅受检测设备、检测水平以及光伏发电特有的波动性间隙性特征的制约，部分电能质量超标指标也成为制约分布式发电发展的一个条件，同时光伏发电项目入网前的评估与测试工作也存在诸多薄弱环节。

（2）当前我国正处于新能源发电并网的初级阶段，仅仅对分布式光伏发电并网的工作要求和流程进行了相关的规定，对分布式光伏电站孤岛在运行时存在向光伏系统倒送电的风险安全给出了相关技术要求。

基于频率变化率的光伏发电孤岛效应检测方法基于频率变化率的光伏发电孤岛效应检测方法引言：光伏发电作为一种可再生能源的重要形式，正以其洁净、可持续和高效的特点在全球范围内得到广泛应用。

然而，随着光伏电站规模的扩大和分布式发电系统的普及，由于电网与光伏系统之间的相互作用，产生了一个重要的问题：光伏发电孤岛效应。

光伏发电孤岛效应是指在电网停电的情况下，光伏电站仍然继续运行，形成一个孤立的发电“岛屿”，可能对人员安全和电网稳定性产生不利影响。

开发一种可靠、高效的光伏发电孤岛效应检测方法，对于确保电力系统的安全运行至关重要。

本文将介绍一种基于频率变化率的光伏发电孤岛效应检测方法，探讨其原理、优势和应用，旨在为读者提供深入理解光伏发电孤岛效应的基础知识，以及对该检测方法的详细了解。

1. 光伏发电孤岛效应的定义和危害（此部分内容应介绍光伏发电孤岛效应的定义、形成机制和潜在危害，并给出具体案例来说明。

）1.1 光伏发电孤岛效应的定义光伏发电孤岛效应是指在电网停电的情况下，光伏电站仍然继续发电，形成一个孤立的发电“岛屿”。

由于光伏电站与电网之间的断开，孤岛效应可能对线路工作人员的安全造成威胁。

1.2 光伏发电孤岛效应的形成机制光伏发电孤岛效应的形成机制主要与光伏逆变器的工作方式有关。

当电网停电时，光伏逆变器可以通过转换逆变器的工作状态，将光伏电站从电网中分离出来，继续独立发电。

1.3 光伏发电孤岛效应的潜在危害光伏发电孤岛效应可能对线路工作人员的安全造成危害，因为他们可能认为电网已经停电，并且无法感知光伏电站仍然在发电。

孤岛效应可能导致电网稳定性问题，如电压不稳定和频率波动，影响电力系统的正常运行。

2. 基于频率变化率的光伏发电孤岛效应检测方法的原理（此部分内容应详细介绍基于频率变化率的光伏发电孤岛效应检测方法的原理、依据和工作流程。

）2.1 原理基于频率变化率的光伏发电孤岛效应检测方法利用了光伏电站与电网之间频率差异的特性。

国网是容量很大的一个整体，单独的小型分布式光伏发电对电网的影响微乎其微，那为什么还要装设防孤岛装置呢？而且为什么光伏发电超过并网线路变压器容量的25%就要装设防孤岛装置呢？根据国家电网公司发布的企业标准Q/GDW617-2011《光伏电站接入电网技术规定》，接入容量的要求中指出：小型光伏电站总容量原则上不宜超过上一级变压器供电区域内的最大负荷的25%。

当变压器或者上端线路行检修时，光伏发电自给自用，在一定的条件下会正常发电，这样就给检修人员带来了很大的安全隐患。

为保证供电及检修人员的基本安全，要求并网点加装防孤岛保护装置。

二次设备具备功能邦国电气WBG-611防孤岛装置满足功能要求380/220V电压等级接入分布式电源以380/220V电压等级接入公共电网时，并网点和公共连接点的断路器应具备短路速断、延时保护功能和分励脱扣、失压跳闸及低压闭锁合闸等功能，同时应配置剩余电流保护。

防孤岛保护分布式电源接入系统防孤岛保护应满足：a) 变流器必须具备快速检测孤岛且检测到孤岛后立即断开与电网连接的能力，其防孤岛保护方案应与继电保护配置、频率电压异常紧急控制装置配置和低电压穿越等相配合。

b) 接入35/10kV系统的变流器类型分布式电源应同时配置防孤岛保护装置，同步电机、感应电机类型分布式电源，无需专门设置防孤岛保护，分布式电源切除时间应与线路保护、重合闸、备自投等配合，以避免非同期合闸；邦国电气WBG-616分布式光伏发电低压反孤岛装置是为适应各种小型分布式光伏发电自动化的需要,在总结多年来电站自动化系统开发、研究经验的基础上，根据用户的需求，针对分布式光伏发电接入配电网发生孤岛效应对电力检修人员现场安全作业的影响，为电力用户精心打造的、具有高性价比的新型保护设备（220V/380V的低压配电网中的低压反孤岛装置）。

邦国电气WBG-616反孤岛装置基于光伏发电的孤岛运行机理和防孤岛保护策略,通过破坏分布式光伏发电孤岛运行的条件,实现反孤岛功能。

配电网孤岛保护综述摘要:以可再生能源及清洁能源为代表的分布式电源在配电网中的渗率日趋升高,当主电网由于故障或检修而停止对部分负荷供电时,用户侧的分布式电源可能与负荷构成一个可独立运行的孤网系统,从而脱离电网调度系统的控制,如果不能明确地给出孤网系统与主电网的断开点,则可能引发一系列人身和运行隐患。

该文对计划性孤岛和非计划性孤岛的特点进行了分析,着重讨论了孤岛系统的被动式和主动式检测方法,指出了各种方法的优缺点。

关键词:孤岛;孤岛保护;分布式电源;频率保护随着以风电、光伏发电、微型燃气轮机等分布式电源(Distributed Generator,简称DG)在配电网中的渗透率日趋升高,传统配电网的架构将发生较大变化[1-2],例如,传统的单向潮流变为双向潮流;传统的变电站10kV侧进行电压无功调节,转变为需要综合考虑负荷侧DG的电压调节能力;传统的配电网采取辐射型供电,主网断电则负荷失电,而目前则需要考虑DG可能继续在给负荷供电,组成局部的孤网;另外,大部分DG的并网接口是以电力电子逆变器构成,与传统的同步发电机相比,在电网发生故障时一般不会提供2倍以上的短路电流,这也对含DG的配电网继电保护提出了新的要求。

本文从孤网的定义入手,分析计划性孤岛与非计划性孤岛的特点,总结现行的若干孤岛检测的方法。

1孤岛的定义：正常运行情况下,由主供电系统及DG共同向周围的负荷供电,而在主配电系统故障或检修的情况下,在与之相关的开关设备断开后,由DG独立向负荷供电。

主配电系统断开后,DG 与当地负荷一起组成一个小的孤立电网,称为孤岛(Island)。

在孤岛运行方式下,要求孤岛内电源与负荷的容量必须是平衡的,如果功率 (有功及无功)不平衡,孤岛内的电压和频率将无法维持稳定,所以也就无法持续运行。

从运行模式上,孤岛分为计划性和非计划性孤岛。

为了维持孤岛系统的稳定运行,应根据分布式电源容量和本地负荷的大小,事先确定好合理的孤岛区域,在与主系统隔离后,不需要大的调节就能够保持孤岛内功率的平衡和电压频率的稳定。

微网系统并网孤岛运行模式无缝切换控制策略一、概述随着能源结构的转型和新能源技术的快速发展，微网系统作为一种新型的分布式能源供应方式，正逐渐受到广泛关注和应用。

微网系统由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷以及监控和保护装置等组成，可以在并网和孤岛两种模式下运行。

并网模式下，微网系统与主网相连，共享主网的资源和能量孤岛模式下，微网系统独立于主网运行，为内部负荷提供电能。

微网系统在这两种模式之间的无缝切换，对于保障电力系统的稳定、安全和可靠运行具有重要意义。

无缝切换控制策略是微网系统并网孤岛运行模式切换的关键技术之一。

它需要在保证微网系统内部负荷供电连续性的同时，实现微网系统与主网之间的平滑过渡。

无缝切换控制策略的研究和应用，对于提高微网系统的运行效率和可靠性，推动新能源的广泛应用，促进电力系统的可持续发展具有重要意义。

本文旨在探讨微网系统并网孤岛运行模式无缝切换控制策略的研究现状和发展趋势，分析无缝切换控制策略的关键技术和实现方法，为微网系统的无缝切换控制策略研究和应用提供参考和借鉴。

通过对无缝切换控制策略的深入研究和应用，我们可以进一步提高微网系统的运行效率和可靠性，推动新能源技术的广泛应用，为电力系统的可持续发展做出贡献。

1. 微网系统概述微网系统，亦称为微电网系统，是一种相对于传统大规模发配电模式而言的小型电网系统。

它主要由各种微源（如新能源光伏、光热、风电以及传统电机等）、储能装置、负荷、保护和监控装置等组件构成。

微网系统能够实现自我控制、保护和管理，具备灵活的运行模式和调度管理性能，既可以并入大电网运行，也可以独立作为孤岛运行。

在并网模式下，微网系统与大电网一起分担用户的供电需求，而在孤岛模式下，微网系统则保证用户尤其是重要用户的正常用电。

通常，微网系统接在低压或中压配电网中，通过分布式发电和储能技术，实现能源的高效利用和经济的优化运行。

微网系统的能源输入形式多种多样，包括可再生能源（如太阳能、风能等）和传统能源。

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。

Electric Power Technology264《华东科技》新能源分布式光伏发电面临的问题探究贾宏宝（山西大唐国际云冈热电有限责任公司，山西 大同 037000）摘要：新能源分布式光伏发电是一项新型技术，和煤炭传统发电方式相比较，其优势和前景更为广阔。

本文对新能源分布式光伏发电发展前景和面临挑战进行了简单介绍，又分析了新能源分布式光伏发电中重要的太阳能并网发电系统，最后指出了新能源分布式光伏发电的未来发展战略，以期能够提高我国对新能源分布式光伏发电的重视，促使新能源分布式光伏发电能够得到广泛推广应用。

关键词：分布式光伏发电；新能源；节能；太阳能1 新能源分布式光伏发电发展前景和面临挑战 1.1 发展前景 当今新能源分布式光伏发电在西方国家得到了较为广泛的发展，相应技术也较为先进，有效促进了国外电力技术的不断进步。

但在很多发展中国家，例如我国新能源分布式光伏发电尚处于发展初级阶段，且技术应用多集中在沿海发达城市，这些城市发展较快，为支持经济发展，建设的微型发电站较多。

为了促进我国快速发展，我国在十三五规划建设纲要中提出了针对新能源分布式光伏发电的发展战略要求，这在一定程度上为我国的新能源发电指明了方向，促使新能源分布式光伏发电技术不断改进和提升，向更加智能化、集约化方向发展，并促使该技术在中西部城市推广，加快中西部城市建设，为中西部城市发展提供电力支持。

现如今新能源分布式光伏发电作为一项新技术逐渐进入人们生活中，各大高校也相继开设相关专业开展研究，为该技术的提升、人才的培养提供理论支持，在不久的将来，新能源分布式光伏发电技术将不断提升，并应用到人们的日常生活中，使人们的生活更加便利。

1.2 面临挑战 （1）政府支持欠缺。

在新能源分布式光伏发电研究过程中技术难度大，相关研究设备成本较高，所以需要政府相应技术和资金支持，但实际情况是由于我国相关制度原因，新能源分布式光伏发电研究经费较少，政府及相关部门并不能很好支持新能源分布式光伏发电技术研究。