孤島效應(yīng)與防孤島保護(hù)
當(dāng)光伏發(fā)電系統(tǒng)正常工作時(shí),逆變器將發(fā)出的電能輸送到電網(wǎng)。在電網(wǎng)因障斷電時(shí),如果系統(tǒng)不能及時(shí)地檢測(cè)到電網(wǎng)狀態(tài)而繼續(xù)向電網(wǎng)輸送電能,則此時(shí)光伏系統(tǒng)構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立供電系統(tǒng),此現(xiàn)象稱(chēng)為孤島效應(yīng),包括以下三種情況:
(1)大電網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)停止運(yùn)行導(dǎo)致整個(gè)電網(wǎng)停電,但是光伏并網(wǎng)系統(tǒng)仍過(guò)開(kāi)關(guān)連接在大電網(wǎng)上,繼續(xù)向電網(wǎng)供電并超出某一時(shí)間段(例如2s)
(2)大電網(wǎng)或配電網(wǎng)某處線(xiàn)路斷開(kāi)或開(kāi)關(guān)跳閘,造成光伏并網(wǎng)系統(tǒng)與所連接負(fù)載(可能包括配電網(wǎng)上的部分負(fù)載)形成獨(dú)立供電系統(tǒng),并可能進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。
(3)光伏并網(wǎng)系統(tǒng)開(kāi)關(guān)自主或意外斷開(kāi),但并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)與本地負(fù)載仍孤島運(yùn)行。
孤島效應(yīng)會(huì)對(duì)整個(gè)電網(wǎng)設(shè)備和用戶(hù)設(shè)備造成影響,甚至損壞設(shè)備,主要有以下四種情況:
(l)孤島效應(yīng)發(fā)生時(shí),無(wú)法對(duì)逆變器輸出的電壓、頻率進(jìn)行調(diào)節(jié),一旦出現(xiàn)過(guò)壓、欠壓或者是過(guò)頻、欠頻時(shí),易損壞用戶(hù)設(shè)備。
(2)如果光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)同時(shí)接有負(fù)載,且負(fù)載容量大于光伏系統(tǒng)容量時(shí),一旦孤島效應(yīng)發(fā)生,就會(huì)產(chǎn)生光伏電源過(guò)載現(xiàn)象。
(3)對(duì)電網(wǎng)檢修人員的人身安全造成威脅。
(4)孤島效應(yīng)發(fā)生時(shí),若二次合閘會(huì)導(dǎo)致再次跳閘,損害光伏發(fā)電設(shè)備和逆變器。
因此,為防止孤島效應(yīng)帶來(lái)的危害,逆變器必須具有在規(guī)定時(shí)間內(nèi)脫離電網(wǎng),以避免孤島效應(yīng)出現(xiàn)的防孤島保護(hù)能力。此外,并網(wǎng)逆變器具有的其他基本保護(hù)功能有:輸入過(guò)壓、欠壓保護(hù),輸入過(guò)流保護(hù),短路保護(hù),過(guò)熱保護(hù),防雷擊保護(hù),輸出過(guò)壓保護(hù),輸出過(guò)流保護(hù),過(guò)頻、欠頻保護(hù)等。
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