孤岛保护
防孤岛和智能电网保护
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。
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）。
pcs孤岛保护原理
"PCS" 可能指的是 "Personal Communication Service"（个人通信服务）或 "Protective Control System"（保护控制系统）。
但是，根据您提到的“孤岛保护原理”，我猜测您可能是在询问关于电力系统领域的内容。
在电力系统中，“孤岛保护”是指当电网系统出现故障或断开连接时，确保分离的部分可以自主运行而不对整个电网产生影响的一种保护措施。
孤岛保护原理包括以下几个关键方面：
1. 检测：系统需要能够及时准确地检测到电网的故障或断开情况。
2. 分离：一旦检测到故障或断开，孤岛保护系统会迅速分离受影响的部分，将其与整个电网隔离开来。
3. 稳定运行：被分离的部分需要能够自主稳定地运行，以满足当地用户的电力需求，同时不对整个系统造成进一步的影响。
4. 重新并入：一旦电网故障得到修复，孤岛部分需要能够安全地重新并入整个系统，而不引起过载或其他问题。
这些原则的实现通常涉及到复杂的电力系统自动化设备、保护装置和通信系统。
孤岛保护的设计和实施在电力系统领域扮演着重要的角色，以确保电网系统的安全和可靠性。
防孤岛保护原理
防孤岛保护原理防孤岛保护原理是一项网络安全措施，用于保护网络中关键节点不被孤立，在网络故障或攻击事件发生时保持正常运行。
本文将详细介绍防孤岛保护原理的定义、工作原理、应用场景以及相关技术。
一、防孤岛保护原理的定义防孤岛保护原理是一种网络设计和管理方法，旨在防止重要网络设备或系统在发生故障或遭受攻击时被完全隔离，从而保持网络的连通性和稳定性。
防孤岛保护原理涉及到网络拓扑设计、设备冗余配置、链路备份等方面，以保证网络的高可用性和可靠性。
二、防孤岛保护原理的工作原理防孤岛保护原理主要通过以下几个方面来保证网络设备不会成为孤岛：1. 设备冗余：通过在网络中引入备用设备，一旦主设备故障，备用设备会自动接管其工作，避免中断网络服务。
2. 快速检测：防孤岛保护原理需要快速检测网络设备故障或攻击事件的发生。
这可以通过使用心跳机制、网络监控工具等方式实现，及时发现故障并采取相应的措施来恢复网络正常运行。
3. 边缘设备备份：将网络中关键边缘设备进行备份，以防止单点故障。
一旦主设备故障，备用设备会立即接管其功能，确保网络正常运行。
4. 链路备份：为关键链路配置备用路径，一旦主链路发生故障，备用路径会立即生效，以保证网络的连通性。
三、防孤岛保护原理的应用场景防孤岛保护原理广泛应用于各类关键网络，特别是在金融、电信、能源、交通等行业中的网络设备。
以下是一些常见的应用场景：1. 金融行业：银行、证券等金融机构的核心交易系统需要24小时不间断地运行，因此需要防孤岛保护来保证交易系统的连续性。
2. 电信行业：电信运营商的核心网络承担着重要的数据传输任务，故障将对通信服务产生严重影响。
防孤岛保护原理能够保证电信网络的稳定性。
3. 能源行业：电力系统的运行对于社会经济发展至关重要。
防孤岛保护可以确保电力系统的稳定性，避免因节点故障而造成电网孤岛。
4. 交通行业：交通信号灯、高速公路收费系统等关键设备需要具备高可用性和可靠性，以保障交通畅通和安全。
防孤岛保护方案
防孤岛保护方案随着全球化的进程，国际交流和合作日益频繁，世界变得越来越紧密相连。
然而，在一些特殊的地理位置上，存在着一些孤立的岛屿，它们与主陆地相隔较远，通信和交通困难，往往被称为孤岛。
保护这些孤岛的安全和发展是一个重要的课题。
一、基础设施建设为了保护孤岛的安全，首先需要进行基础设施建设。
这包括建设适应孤岛特点的交通和通信网络，确保与主陆地的联系畅通无阻。
可以考虑修建桥梁或隧道来连接孤岛与主陆地，提供便捷的交通方式。
另外，应建设高效可靠的通信网络，包括卫星通信、海底光缆等，以保证孤岛与外界的信息交流。
二、能源供应孤岛的能源供应是其发展的重要基础。
考虑到孤岛与主陆地相隔较远，传统的能源输送方式可能存在困难。
因此，可以利用可再生能源来满足孤岛的能源需求，如太阳能、风能、潮汐能等。
此外，还可以建设能源存储设施，如电池储能系统，以便在能源供应不稳定时提供备用电力。
三、食品供应保证孤岛的食品供应是防孤岛保护方案的重要组成部分。
可以通过建设渔业养殖基地和农业种植园来增加食品的自给能力。
此外，还可以引入现代农业技术，提高农作物的产量和品质。
同时，为了应对突发事件或自然灾害，应建立食品储备系统，确保孤岛居民在紧急情况下的食品供应。
四、医疗保健孤岛的医疗保健系统对居民的健康和生活质量至关重要。
因此，应建设完善的医疗设施和配备专业医疗人员。
可以考虑派遣医疗队定期对孤岛进行巡诊，提供医疗服务和健康宣教。
此外，还应建立紧急医疗救援机制，以应对突发疾病或灾害事件。
五、教育和培训教育是孤岛居民发展的重要支撑。
应建设适应孤岛实际情况的教育设施，提供全面的教育服务。
此外，可以组织各类培训活动，提高居民的技能水平和就业竞争力。
同时，为了加强孤岛与外界的交流与合作，可以邀请外地专家和教师来孤岛进行交流和培训，拓宽孤岛居民的视野。
六、经济发展孤岛的经济发展是保护方案的重要目标之一。
可以通过以下方式促进孤岛的经济发展：1. 产业多元化：鼓励孤岛发展多元化的产业，减少对某一特定产业的依赖。
防孤岛保护原理
防孤岛保护原理标题：防孤岛保护原理随着信息技术的不断发展，网络已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
在这个数字化时代，各种设备、系统和应用程序通过网络相互连接，构成了庞大而复杂的网络体系。
然而，在这个网络体系中，防孤岛保护原理却显得尤为重要。
本文将深入探讨防孤岛保护原理的概念、重要性以及实施方法，以期为网络安全提供更全面的理解和指导。
## 1. 防孤岛保护原理的概念防孤岛保护原理是指在网络体系中采取措施，确保各个网络节点之间能够稳定、高效地通信，防止出现孤立的网络节点。
孤岛指的是在网络中由于某种原因与其他节点失去连接，形成相对独立的局部网络。
防孤岛保护原理的目标是避免这种孤立状态的发生，确保整个网络体系的健康运行。
## 2. 防孤岛保护原理的重要性### 2.1 网络的高度互联性现代网络是一个高度互联的系统，各种设备和服务之间通过复杂的网络结构相互连接。
如果某个节点成为孤岛，将导致与其相连的设备和服务无法正常通信，从而影响整个网络的稳定性和可靠性。
### 2.2 数据的流动和共享防孤岛保护原理的重要性还体现在数据的流动和共享上。
在企业、组织或个人的网络环境中，数据通常需要在不同的设备和系统之间流动和共享。
如果某个节点孤立，将无法参与到数据的正常流动中，可能导致信息不同步、业务中断等问题。
### 2.3 整体网络性能的维护网络的整体性能取决于各个节点之间的协同工作。
防孤岛保护原理通过确保节点之间的连接，有助于维护整体网络的高性能。
只有当网络中的所有节点都能有效地互联，才能更好地支持大规模数据传输、实时通信等需求。
## 3. 防孤岛保护原理的实施方法### 3.1 网络拓扑设计在防孤岛保护中，网络拓扑的设计是至关重要的一环。
采用合适的网络结构，例如星型、环形、树状等，可以最大程度地减少孤岛的发生。
合理的拓扑设计能够确保网络中的各个节点都有多条路径可用，一旦某条路径中断，数据仍然能够通过其他路径进行传输。
孤岛保护原理
孤岛保护原理（Island Protection Principle）是计算机网络中的一个概念，用于确保网络的稳定性和安全性。
该原理指的是将不同安全级别的网络资源分隔开来，以防止在一个网络受到攻击或遭受故障时，其他网络受到影响或波及。
孤岛保护原理的基本思想是将网络划分为多个隔离的区域，每个区域称为一个孤岛（Island）。
每个孤岛都有自己的独立网络架构、安全策略和访问控制规则。
这样，当一个孤岛发生问题时，其他孤岛仍然可以继续运行，不会受到影响。
通过孤岛保护原理，可以实现以下几个目标：
隔离攻击：将网络资源划分为不同的孤岛，可以减少攻击者在一次攻击中对整个网络的影响。
即使一个孤岛受到攻击，其他孤岛仍然保持安全。
隔离故障：当一个孤岛发生故障时，其他孤岛可以继续运行，确保网络的可靠性和可用性。
这有助于减少单点故障对整个网络的影响。
控制访问权限：每个孤岛可以有自己独立的访问控制策略，以确保只有授权用户可以访问特定的资源和服务。
这有助于提高网络的安全性和数据的保密性。
孤岛保护原理常用于企业网络、政府机构、军事系统等对安全性要求较高的网络环境中。
它可以提供一种有效的网络架构和安全策略，以确保网络资源的保护和可用性。
孤岛保护
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。
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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。
这种事先划定的孤岛区域,称为计划孤岛(Intentional Island)。
一般来说,计划性孤岛是DG对大电网的一个有利补充,可作为重要用户的一种紧急供电手段。
非计划孤岛运行是指因主配电系统侧故障跳闸且DG带非匹配负荷运行的情况。
一般来说,在与主系统分开以后,非计划孤岛内的功率是不平衡的,若长时间运行,必然会导致孤岛系统中电压和频率的严重偏离,造成DG及其周围负荷用电设备的严重损坏。
此外,在主配电系统侧故障,配电系统侧保护装置动作跳闸后,非计划孤岛系统中的DG仍有可能继续向故障点提供短路电流,使故障得以维持,绝缘无法恢复,将会导致系统侧重合闸、备自投或故障后配网重构等无法正确运行。
因此,需要配置孤岛保护,在非计划性孤岛时控制DG退出运行。
目前孤岛检测方法主要分为被动检测和主动检测[3-6]。
被动检测法和主动检测法都是基于本地的局部信息,一般安装在DG的出口处,
本文仅讨论以逆变器并网的DG孤岛检测。
2 被动式孤岛检测与主配电系统失去联系后,孤岛内的功率往往是不平衡的,DG所承担的负荷也会发生变化,从而引起本地电气量的变化。
被动检测就是通过检测孤岛形成前后的频率、电压、功率输出等电气量变化,来判断是否与主电网断开。
主要包括低频低压、
高频高压、频率变化率法、矢量相移法(Vector Shift)和功率波动法等。
1)低频低压与高频高压检测:DG并网运行时,所以频率和电压不会有很大的波动,总能够在允许的范围之内。
出现孤岛时,若干负荷不匹配,则频率和电压的很难维持稳定,由此可构成判据。
频率判据:当检测到的频率在49.5～50.5 Hz之间时,认为DG 处于并网状态,而低于49.5Hz或高于50.5Hz时,认为DG处于孤岛状态。
电压判据:当检测到的电压在电网额定电压的90～108%之间时,认为DG处于并网状态,而低于90%或高于108%时,认为DG处于孤岛状态。
利用低频低压与高频高压法检测孤岛状态的优点是原理简单、实现方便,但由于仅反映频率及电压的大小,容易受重负荷切换或大电源跳闸等原因引起的频率、电压变化的影响,误动率较高。
此外,如果孤岛部分的功率基本平衡或发电机有一定的调节能力,形成孤岛以后频率电压也可能基本不变,或变化不超出整定的范围,将会造成孤岛状态的漏检。
所以这种检测方式一般仅用在较小容量的分布式发电设备上或仅作为一种辅助的检测手段。
2)频率变化率检测:计算DG出口处频率的变化率来判断其是否处于孤岛运行状态。
当DG与主网并列运行时,整个系统的等值惯性常数H较大,因正常负荷切换引起的频率变化率很小;而与主网分开后,孤岛内仅包含部分DG和旋转负荷,其惯性常数很小,即使较小的功率不平衡也可能引起较大的频率变化率,因此可以依靠频率变
化率来判断是否与主网断开。
在实际应用中,本判据的定值与系统参数和系统规模相关,系统越强,定值越小,一般为0.1～1Hz/s。
DG的并网逆变器上,一般都可以实现被动式的孤岛检测,不需要额外配置单独的继电保护装置。
但是,所有被动检测法存在的最大问题是,不容易区分大的负荷变化、干扰和孤岛运行,容易引起误跳闸;另外,在孤岛内功率基本平衡时,由于电气量变化很小,被动检测法很难检测到主网的断开。
3 被动式孤岛检测主动检测通过控制DG对系统施加一个外部
干扰,然后监视系统的响应来判断是否形成孤岛,一般是通过调制
DG的有功或无功输出,检测电压和频率的响应变化。
有的主动检测还可以构成正反馈,加快孤岛的瓦解。
主动频率扰动法
[3]:逆变器控制系统计算出电网电压的频率f,然后在此频率f的基础上加上一个较小的扰动量Δf,以频率f±Δf作为逆变器输出的设定频率向系统注入电流。
当电网无故障时,主网非常强大,偏移量Δf对主网的影响可以忽略不计,负载上的电压频率即为电网电压频率,因此逆变器每次检测到的电网电压频率基本不变,向系统中输
出的电流频率f±Δf也基本不变;而当失去主网供电时,逆变器的输出电流单独作用于负载上,输出电流频率由于缺少了主网的纠正,将
会逐周期偏移。
所以,逆变器每次检测到的负载电压频率就会相应地改变,这样,就形成了设定输出电流频率的正反馈,使得负载电压的频率很快就会超过频率保护的上、下限值,从而使系统有效检测出失去主网供电,因此,主动频率扰动法使系统具有了良好的孤岛检测功
能。
动检测将向系统施加外部干扰,即使是功率完全平衡的孤岛, 也可以通过主动干扰来破坏功率平衡,从而被可靠地检测出来。
但外部干扰会影响供电质量,检测的时间也会比被动检测长。
当系统中包
含多个分布式电源时,各电源主动检测装置发出的干扰信号可能互相影响,降低检测效果。
4 总结现行的DG并网运行规程一般都要求采用防孤岛保护,在配电系统发生故障时主动地将DG设备退出。
这一方面是为了防止危害严重的非计划孤岛状态的出现,同时也是为了消除DG对系统保护和控制的不利影响。
但是,基于局部信息的检测方法,尤其是基于电气量变化的被动检测法,其动作没有选择性。
在系统扰动时,容易造成大量DG退出运行,引起共模跳闸问题。
特别是当系统中出现功率缺额,造成频率、电压降低时,大量DG的退出将加大功率缺额,使情况进一步恶化。
防孤岛保护在系统一受到扰动时就退出DG,不能充分利用DG的发电能力和紧急备用功能。
系统扰动时退出大量DG,将增加对主系统旋转备用的要求。
退出DG后,若因永久故障或重合失败等原因,系统不能及时恢复供电,将影响本地负荷的供电和系统的供电可靠性。
DG在系统中所占的比重提高后,防孤岛保护带来了一系列的问题。
如何在快速检测孤岛并退出DG,与充分利用DG的供电能力这两个矛盾的方面进行取舍,是下一步分布式发电系统考虑的重点。