光伏为什么会产生孤岛现象？孤岛现象会对光伏系统产生什么影响？光伏系统为什么要做防孤岛？光伏系统防

李明君：18702111683

引言：

宝子们！在当下绿色能源风头正劲的时代，光伏发电妥妥是备受追捧的“顶流明星”。可它也有个让人直挠头的“小毛病”——孤岛现象。今天咱就敞开了唠唠，这光伏孤岛现象到底是怎么一回事儿，它会给光伏系统带来啥影响，为啥非得做防孤岛保护，以及这防孤岛保护又是咋个实现法儿。

一、 光伏系统为啥会产生孤岛现象？

检测机制不给力：有些早期光伏系统的并网逆变器，就像个“小迷糊”，对电网状态的检测不够精准和灵敏。当电网停电时，它根本反应不过来，没法及时和电网“断舍离”，孤岛现象就这么产生了。就好比你在喊一个人，他却戴着耳机听不见，完全不知道你叫他。

电网波动与干扰捣乱：电网里电压和频率时不时波动一下，再加上各种电磁干扰，就像给逆变器“使绊子”，让它对电网状态的判断出现失误。比如说，打雷下雨或者附近有大功率设备启动时，电网会产生强烈的电磁干扰，逆变器就像在迷雾中开车，根本看不清路，也就没法准确判断电网是不是出问题了。

设备老化和维护不到位：光伏系统用久了，设备就像人上了年纪一样，会出现老化的情况。要是平时再不好好维护，那系统的稳定性和检测的准确性可就大打折扣了。传感器老化就像人的眼睛花了，测出来的数据不准确，逆变器自然也就没法正确感知电网的状态啦。

二、 孤岛现象对光伏系统有啥影响？

维修人员很危险：当电网停电检修的时候，如果并网光伏电站的逆变器还在“傻乎乎”地供电，维修人员可就遭殃了。他们可能根本不知道还有分布式系统在供电，一不小心就会触电，这可是人命关天的大事啊！

用电设备易损坏：孤岛区域的供电电压和频率就像坐过山车一样不稳定，这对用电设备来说简直就是一场“灾难”。当负荷和光伏发电功率不匹配时，电网没法控制供电孤岛的电压和频率，电压幅值和频率一漂移，用电设备就很容易被损坏，说不定你家的电器就这么“罢工”了。

电网稳定性受影响：光伏系统在孤岛状态下，就像一个“不听话的孩子”，会在没有中央控制的情况下往电网里乱送电，这会让电网的电压波动起来，影响整个电网的稳定性。

光伏及供电系统受损：要是逆变器还在发电，电网重新恢复供电的时候，并网系统输出电压和电网电压之间会产生相位差，就像两列火车对冲一样，会产生浪涌电流。这浪涌电流可厉害了，可能会让分布式发电系统、负载和供电系统都受到破坏，到时候损失可就大了。

三相负载欠相供电：光伏并网发电系统要是单相供电，还会造成系统三相负载的欠相供电问题。这就好比三个人一起干活，其中一个人突然不干了，剩下的两个人就得累死累活，设备也没法正常运行了。

三、 光伏系统为啥要做防孤岛？

保障人员安全是关键：在电网断电的时候，要是光伏系统没有防孤岛保护，它就会一直往电网供电，形成“孤岛”。电力工作人员要是不知情，接触到带电的设备，那可就危险了。所以，做防孤岛保护就是给工作人员的生命安全加上一层“保险”。

防止设备损坏很重要：孤岛现象会让电力系统里的电压和频率不稳定，这对连接到电网的设备伤害可大了，光伏发电系统本身和其他电器都可能遭殃。有了防孤岛保护，就能避免这种情况发生，保护好咱们的设备。

维护电网稳定不能少：光伏系统在孤岛状态下会影响电网的稳定性，有了防孤岛保护，就能让光伏系统在电网故障时自动断开连接，保证电网正常运行，就像给电网请了个“保镖”。

提高系统可靠性有保障：有了防孤岛保护，光伏系统在电网故障时能自动断开，电网恢复供电时也不会突然重新连接，这样整个系统的可靠性就提高了，用起来也更放心。

避免电力浪费更环保：在孤岛状态下，光伏系统发的电没办法有效输送到需要的地方，这多浪费能源啊。防孤岛保护就能避免这种情况，让每一度电都能发挥它的作用，更环保更节能。

支持电网恢复更高效：在电网故障期间，快速检测到孤岛并断开连接，电网运营商就能更容易地控制和修复电网，让供电更快恢复正常，大家也能早点用上电。

四、 光伏系统防孤岛保护咋实现？

安装防孤岛保护装置：

这就像给光伏系统请了个“保镖”，防孤岛保护装置能检测到电网故障，然后自动断开分布式生成系统，不让它继续往局部电网供电，保障系统的安全。

采用检测技术：

（1）被动式检测：它就像个“小侦探”，主要靠监测电网的电压、频率、相位等参数，通过这些参数的变化来判断电网状态。要是电网断开了，逆变器输出端电压和频率变了，它就能发现孤岛状态。

（2）主动式检测：这个就更厉害啦，相对复杂但能更快速、准确地检测到孤岛效应。它会对电网施加扰动，比如逆变器输出功率扰动法、逆变器输出电压和频率扰动法、滑模频率偏移检测法等，就像给电网“挠痒痒”，看看它有啥反应，从而判断是不是发生了孤岛效应。

（3）结合被动式和主动式：在一些高级的防孤岛保护装置里，被动式和主动式检测技术常常一起“合作”。当被动式检测到电网参数异常时，主动式检测就会开始工作，确认是不是真的发生了孤岛效应，然后采取相应的断开措施，双重保障更安全。

五、 防孤岛保护装置是啥样的？

5.1 功能简介

过流保护：含三段式、反时限、后加速过流保护，均可经低电压闭锁，前两者可带方向闭锁；有两段式零序I01/I02过流及反时限过流保护，均可带方向闭锁，用于接地故障检测与保护。

电压保护：低电压、过电压保护均具跳闸和告警功能，零序过压保护可跳闸或告警，保障电气安全。

频率保护：低频减载/高频保护依频率变化动作，维持频率稳定；频率突变时迅速跳闸；逆功率保护在逆向电流超额定输出5%时，2秒内降出力或停送电，防反向供电。

非电量保护：可跳闸或告警，监测保护非电气量异常。

重合闸功能：故障切除后依设定条件重合闸恢复供电。

检同期功能：合闸时检查同期条件，确保安全可靠。

电参量测量：可测电流、电压、有功/无功功率、功率因数、频率、正向有功/无功电能等，提供数据支持。

开关量输入输出：20路有源开关量输入，10路无源继电器输出，便于信号交互控制。

变送输出：2路4 - 20mA变送输出，传输模拟量信号至监测设备。

故障录波功能：保护动作时触发，录故障前8周波、后4周波，供故障分析处理。

防孤岛保护：当发生孤岛现象时，可以快速切除并网点，使本站与电网侧快速脱离。

5.2 安装及接线

5.2.1 外形尺寸

5.2.2 安装指导

装置采用面板嵌入式安装，首先在屏体面板上按开孔尺寸开孔，如图 1。再将装置按图2所示放入开孔中，直到装置面板靠住机柜的面板。将支架放置于机柜面板的内部（上下各 有一个支架），如图3，旋转 4 个固定螺丝，使装置牢固固定在机柜面板上，最后盖上 4 个 翻盖即可。（翻盖上方有小缺口，拆卸时需用一字螺丝刀插入小缺口将翻盖取下。）

5.2.3 接线端子图

结语：

如果以上的防孤岛保护装置引起了您的兴趣，您可直接联系我，可以给您发详细的产品资料和完整解决方案。

关于防孤岛保护方面，如果大家还有不明确的地方可以跟我私信进行更深入的了解。

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审核编辑 黄宇