防孤岛和智能电网保护
光伏风能反(防)孤岛保护装置3U使用说明书2.1
TC-3087反孤岛保护装置技术使用说明书保定特创电力科技有限公司第一章概述清洁电源并网供电系统，与其公众电网配电系统（由一台10kV/0.4 kV配电变压器供电）一起并网供电。
由于并网系统地外部原因或自然原因,很有可能造成本地电源系统孤岛运行,这对于现场的发电设备和系统电网危害都很大,一般逆变器和风电发电系统都自带防孤岛的功能,但是为了安全可靠,外部并网点也可安装防孤岛的保护装置,在发生孤岛现象时,作为后备保护可以快速切出分布式孤岛电源,由此本装置可以完全满足此功能。
本装置的任务是对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。
采用专门为其设计的微机装置和控制电路，这样可以孤岛保证保护动作快速性和控制的准确性。
1TC-3087防孤岛保护装置的分类及适用范围根据不同的测控对象，TC-3087适用于380V并网的逆变器模块的防孤岛保护装置。
TC-3000系列的装置型号分类及适用范围如下：TC - 3 0 8 7设计序号0：变电站通讯管理单元1：线路保护装置2：变压器差动保护装置3：变压器后备（或厂用变等）保护装置4：电容器保护装置5：电动机保护装置6：逆功率、谐波装置7：备用电源自投装置8：防孤岛保护装置9：PT并列监测装置保护系列产品代号特创系列产品2TC-3087防孤岛保护装置主要特点2.1 TC-3087装置可集中组屏也可就地分散安装在高压开关柜上，各间隔功能独立，各装置之间仅通过网络联结，信息共享，这样整个系统不仅灵活性很强，而且其可靠性也得到了很大提高，任一装置故障仅影响一个局部元件。
2.2 装置采用了高性能处理器和高分辨率的A/D转换器，每周波32点采样，结合专用的测量CT，保证了遥测量的高精度。
2.3 保护功能完全不依赖通讯网，网络瘫痪与否不影响保护正常运行。
2.4装置采用全密封设计，加上精心设计的抗干扰组件，使抗振能力，抗电磁干扰能力有很大提高。
2.5 设计有软硬件双看门狗功能，使整个系统同时具有较高的测量精度和抗干扰能力。
防孤岛装置原理
防孤岛装置原理
"防孤岛装置"通常指在电力系统中使用的一种安全措施，旨在防止发电机在断电情况下与电网失去连接，形成孤岛运行。
孤岛运行可能会对电网和设备造成严重的安全隐患。
防孤岛装置的原理涉及到检测电网状态、及时切除发电机与电网的连接等方面。
以下是防孤岛装置的基本原理：
1.电网状态监测：防孤岛装置会监测电网的状态。
这可能涉及监
测电压、频率和其他电网参数。
如果检测到电网异常，比如电
压或频率超出设定范围，防孤岛装置会立即做出响应。
2.频率/相位差检测：防孤岛装置通常通过比较发电机输出的频
率和相位差与电网的对应参数来判断系统是否存在孤岛。
电网
与发电机应保持同步运行，如果频率或相位差超出设定的范围，防孤岛装置将作出相应的处理。
3.电压差异检测：检测电网和发电机之间的电压差异。
在正常情
况下，电压应该保持一致。
如果出现明显的电压差异，防孤岛
装置将发出信号切断发电机与电网的连接。
4.发电机自动切除：一旦检测到电网状态异常，防孤岛装置会立
即切断发电机与电网的连接，防止发电机在断网情况下继续独
立运行。
5.通信和控制系统：防孤岛装置通常与电网监控系统和控制中心
相连，以实现及时的信息传递和控制操作。
这确保了装置能够
快速响应电网状态的变化。
总体而言，防孤岛装置通过实时监测电网状态，当检测到电网异常时，迅速切除发电机与电网的连接，防止发电机形成孤岛运行，从而确保电力系统的安全稳定运行。
这是电力系统保护的一个重要方面。
防孤岛保护方案分析
防孤岛保护说明1孤岛效应的检测方法 1.1变流器侧检测 1.1.1主动式主动式孤岛检测方法是指通过控制逆变器，使其输出功率、频率、相位存在一定扰动，电网正常时，由于电网的平衡作用，检测不到这些扰动，一旦电网出现故障，变流器输出的扰动将快速累积并超出允许范围，进而检测到孤岛效应。
主动式检测精度高，非检测区小，但控制较复杂，且降低了逆变器输出电能的质量。
所以采用主动+被动的方式。
被动可以一直检测，主动则可以一定周期进行一次。
电流扰动：变流器对其输出电流施加扰动（让跟踪电流减去一定的扰动信号），因为变流器的并网端电压在电网正常时固定，其输出功率就会变化，当电网不正常时，并网端电压会变化，从而导致欠压保护。
优缺点：对于局部负载阻抗大于电网阻抗的单台变流器来说，其不可检测区域小，并且不会给电网注入谐波，只是会影响逆变器的输出功率，还会产生稀释效应。
因此，这种方法只适用于单台变流器。
无功功率补偿检测：系统并网运行时，负载端电压受电网电压钳制，基本不受变流器输出的无功功率影响，当进入孤岛状态时，一旦变流器输出的无功和负载需求不匹配，负载电压幅值或频率会发生变化，这种方法是通过调节无功电流来实现检测。
滑膜频移检测：对变流器输出电流——电压的相位进行正反馈使相位偏移，进而使频率发生偏移的方法（输出电流的相位定义为前一周期的频率与电网频率的偏差的函数）。
sin 2gm m g f f f f πθθ⎛⎫-=⎪ ⎪-⎝⎭——m f 为最大相位偏移m θ发生时的频率，实际中，一般取10m θ=，3m g f f Hz -=。
这样，当并网端脱网后，网侧工频g f 将由谐振产生，一旦发生扰动，电流和电压的相位差就会增加，电压频率也会发生变化，进而出现过/欠频保护。
优缺点：容易实现，与其它主动式方案相比，其对孤岛效应检测有效，不可检测区域相对小，无稀释效应，并且兼顾了检测的可靠性、输出电能质量、对整个系统暂态响应的影响。
相对于被动方案，其略降低了输出电能质量，并且在变流器发电量高、反馈环的增益大时，会带来整体供电质量下降以及暂态响应问题（这些问题在使用正反馈的反孤岛方案中普遍存在）。
防孤岛保护装置说明书
3.1 装置背板图 .............................................................. 22 3.2 装置接线示意图 .......................................................... 23
第 2 章 装置功能 ........................................................... 11
1．保护功能 ............................................................... 11
1.1 两段式定时限电流方向保护 ........................................................ 11 1.2 过负荷保护 ...................................................................... 11 1.3 剩余电流保护 .................................................................... 12 1.4 过电压保护 ...................................................................... 12 1.5 低电压保护 ...................................................................... 13 1.6 自动有压合闸 .................................................................... 13 1.7 被动孤岛检测 .................................................................. 14 1.8 逆功率保护 ...................................................................... 16 1.9 系统失电保护 .................................................................... 16 1.10 外部联跳 ....................................................................... 17 1.11 断路器报警跳闸 ................................................................. 17
光伏并网柜的防孤岛保护
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”。
防孤岛保护方案分析 - 综合文库
防孤岛保护方案分析综合文库一晃十年，方案写作对我来说已经像呼吸一样自然。
今天要写的这个方案，关于防孤岛保护，可是个技术活儿，咱们就来聊聊这个话题。
什么是孤岛效应？简单来说，就是电网中一部分区域因为故障或者其他原因与主电网分离，形成了一个独立的供电区域。
这事儿听起来好像没什么，但一旦处理不当，后果可是相当严重，轻则影响供电稳定性，重则可能导致设备损坏，甚至引发火灾。
那么，如何防止孤岛效应呢？这就需要我们制定一套完善的防孤岛保护方案。
1.监测与预警要想防止孤岛效应，得知道它什么时候可能出现。
这就需要我们在电网中安装一系列监测设备，实时监测电网的运行状态。
这些设备包括电流互感器、电压互感器、功率表等，它们可以实时监测电网的电流、电压、功率等参数，并通过数据传输设备将这些数据传输到监控中心。
一旦监测到电网参数异常，监控中心就能及时发出预警信号，通知运维人员采取措施。
这里要注意，预警信号的准确性至关重要，不能让运维人员疲于奔命，也不能让潜在的危险悄然滋生。
2.切割与隔离当监测到孤岛效应的迹象时，我们需要迅速采取措施，将故障区域与主电网切割开来。
这需要我们在电网中设置一系列隔离设备，如断路器、负荷开关等。
这些设备可以在接到预警信号后迅速动作，切断故障区域的供电，防止孤岛效应的进一步扩展。
切割与隔离的操作需要精确、迅速，这就需要我们采用自动化控制系统。
通过预设的程序，一旦监测到孤岛效应的迹象，系统就能自动启动隔离设备，将故障区域与主电网分离。
3.备用电源切换在切割与隔离的同时，我们还需要为故障区域提供备用电源。
这可以通过设置备用电源系统来实现，如UPS、EPS等。
当故障发生时，备用电源系统能够迅速切换至备用电源，确保故障区域的供电不中断。
切换速度：备用电源切换速度要快，以确保故障区域供电的连续性。
供电质量：备用电源的供电质量要满足故障区域设备的需求，不能因为切换电源而导致设备损坏。
容量匹配：备用电源的容量要匹配故障区域的负荷，避免过载或欠载。
关于防孤岛继电保护装置的研究
关于防孤岛继电保护装置的研究发表时间：2018-06-22T10:03:15.970Z 来源：《电力设备》2018年第4期作者：余晓庆程曦方慧斌[导读] 摘要：随着智能电网的不断发展,电网系统接受风电、光伏等新能源的规模逐年加大,这就对电网的结构与安全稳定性提出了更高的要求。
（国网浙江常山县供电有限公司浙江常山 324200）摘要：随着智能电网的不断发展,电网系统接受风电、光伏等新能源的规模逐年加大,这就对电网的结构与安全稳定性提出了更高的要求。
为了保障电网系统的安全稳定,装设安稳装置就成为了必然的选择。
不同于常规的切负荷切机安稳装置,针对新能源接入的安稳装置其核心目的是为防止孤岛现象。
关键词：孤岛效应；光伏并网；防孤岛继电保护一、孤岛效应所谓孤岛效应是指电网失压时，并网系统（如光伏、风电等）仍保持对失压电网中的某一部分线路继续供电的状态。
一般来说，孤岛效应可能对整个配电系统设备及用户端的设备造成不利的影响，包括：（1）危害电力维修人员的生命安全；（2）影响配电系统上的保护开关动作程序；（3）孤岛区域所发生的供电电压与频率的不稳定性质会对用电设备带来破坏；（4）当供电恢复时造成的电压相位不同步将会产生浪涌电流，可能会引起再次跳闸或对光伏系统、负载和供电系统带来损坏；（5）光伏并网发电系统因单相供电而造成系统三相负载的欠相供电问题。
“孤岛效应”多出现在网络扩容后。
随着新基站的割接入网，需对原来的小区覆盖范围作调整，但小区覆盖范围收缩太快会造成2个小区切换带上覆盖不好，反之，容易形成“孤岛效应”。
由于孤岛效应的潜在危险性和对设备的损坏性，社会公共工程和发电设备业主长期以来一直关注光伏并网逆变器的反孤岛控制。
因此，在光伏并网发电系统的应用中必须防止孤岛效应。
二、防孤岛继电保护装置原理及功能简介光伏逆变器孤岛检测装置，简称为“防孤岛检测装置”，通常应用于光伏并网逆变器的防孤岛效应功能的鉴定检测，也应用在并网电源的防孤岛试验及鉴定检测。
防孤岛保护原理
防孤岛保护原理防孤岛保护原理是指在电力系统中，防止某个电力装置或区域由于外部故障或其他原因被孤立，导致系统稳定性受到影响，从而引发更大范围的电力故障。
该原理是电力系统运行的关键保障之一，能够保证电能的连续供应，提高系统的可靠性和稳定性。
孤岛是指在电力系统中由于故障或其他原因，某个电力负荷或发电装置形成的一个与整个系统相隔绝的区域。
当产生孤岛时，孤立的负荷或发电装置仍然能够继续运行，但与其他装置无法相互支持，导致电能无法从外部供应或流向外部。
如果孤岛区域内的电力负荷较大，或者内部发电装置无法满足需求，就会导致电压和频率不稳定，甚至引发电力设备的过载或故障。
为了防止孤岛的发生，电力系统需要采取一系列的保护措施和原理，以确保电能的连续供应和系统的稳定运行。
其中主要包括：1. 感应式保护：通过在电力系统中引入感应器和保护设备，当系统发生故障或异常时能够及时检测到，并采取相应的措施进行保护。
例如，通过感应器监测电流的大小和方向，当电流异常时，保护设备会自动切断电源，避免孤岛的形成。
2. 主保护和备用保护：主保护是指在电力系统中设立主要的保护装置，用于监测并处理系统中的各类故障或异常情况，确保系统的正常运行。
备用保护是指在主保护装置失效或无法正常工作时，自动切换到备用装置进行保护。
这样可以提高系统的可靠性，防止孤岛的发生。
3. 并联电阻和并联电容：在电力系统中引入适当的并联电阻和并联电容，可以改变系统的电抗，形成故障电流的引导路径，并加速故障电流的消失。
这样可以有效地防止孤岛的形成，保护系统的稳定性。
4. 自动切断机制：为了防止孤岛的形成，电力系统中需要设置自动切断装置，当系统发生故障或异常时能够自动切断电源或断开故障电路，避免造成孤岛的扩大。
5. 同步闸：同步闸是一种能够自动调节系统电压和频率的装置，在电力系统出现故障或异常时能够及时干预，维持系统的稳定运行。
同步闸可以根据系统的需求调整发电机的功率输出，以达到系统的平衡和稳定。
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防孤岛和智能电网保护
防孤岛保护是必要的，以确保并网能量收集系统，削减到当电网本身失去电力的电网连接。
然而，在电网损耗的标识是具有挑战性的，需要一种方法能够找到的灵敏度之间的适当平衡，以网格和响应电网停电正常波动。
工程建筑并网逆变器可以通过利用来自制造商的按键设计方法和可用的组件，包括ADI 公司，飞思卡尔半导体，微芯科技安森美半导体，TE连接和德州仪器，以及
其他的组合优势，实现可靠的防孤岛保护。
小规模的能量收集可以提供相当大的功率水平，足以满足个人建设的需要，仍然养活多余的电能回馈到电网的功劳。
与这种类型的分布式发电的，但是，功率在电网缺失可产生危险状况时，太阳能电池阵列或风力涡轮机，例如，继续供电。
在这种情况下，能量收集系统变得供电的岛进入无动力电网。
防孤岛保护提供了旨在防止发生这些电源岛通过打破能量收集系统和电网之间的连接，当电网变暗机制。
防孤岛保护非常重要，具体的功能和规格防孤岛都需要在美国和其他国家与发达的电网系统。
不仅孤岛地方效用维修人员有危险，有源岛可以复杂恢复电网的过程。
功率损耗检测
确定当电网已经失去功率可以在许多情况下，一个显著挑战。
在一个典型的并网能量采集系统的临时检查，功率从电网损失似乎是很快明显(图1)。
在某些情况下，然而，本地负载可呈现其导致仅在有功和无功功率非常小的变化当电网断电特性。
其结果是，反相器将不能够检测到差异，因此将继续供应电力到无动力的网格，从而导致岛状态。
另一方面，反相器反复断开本身当电网继续提供电力将减少收入其拥有者的返回的功率，并减少它的机会量。