光伏電站中“孤島”運行的危害?如何避免?
在光伏電站中,尤其是分布式光伏發電站,大家應該經常會聽到“防孤島”三個字,以及防孤島保護裝置。什么是孤島?孤島運行有哪些危害?如何預防?
1、什么是光伏“孤島”效應?
是指在光伏發電系統中,當電網因故障或維護而停電時,光伏系統未能及時檢測到停電狀態,并繼續向停電的電網供電,形成自給自足的“孤島”。
光伏孤島效應的形成,主要歸因于光伏系統的并網逆變器在特定條件下未能及時、準確的檢測到電網的狀態變化。
①檢測機制的不完善導致的,部分早期光伏系統的并網逆變器,其電網狀態檢測功能可能不夠精確和敏感,導致在電網停電時無法及時作出反應。
②電網的波動與干擾導致的,電網中的電壓和頻率波動,以及電磁干擾等因素,可能干擾逆變器的正常檢測功能,造成誤判或漏判。
③設備老化和維護不足:隨著光伏系統運行時間的增長,設備老化、、維護不足等問題可能逐漸顯現,影響系統的穩定性和檢測的準確性。
2、孤島運行會有哪些危害?
光伏孤島效應一旦形成,可能會帶來人員安全風險、設備損壞風險、電網穩定性差等等問題。
當電網停電檢修時,維修人員不一定意識到分布式系統的存在,若并網光伏電站的逆變器仍繼續供電,從而可能危及維修人員的安全;
文中在闡述孤島效應的形成原因時有提到,當孤島效應發生時,電網不能控制供電孤島的電壓和頻率,電壓幅值和頻率的漂移會對用電設備帶來破壞;
另一方面,如果逆變器仍然在發電,由于并網系統輸出電壓電網電壓之間產生相位差,當電網重新恢復供電時會產生浪涌電流,可能會引起再次跳閘或對分布式發電系統、負載和供電系統帶來破壞。
3、如何預防“孤島”運行?
為了應對非計劃孤島效應帶來的危害,并網的分布式光伏發電系統可以安裝“防孤島保護裝置”,以便能夠及時檢測出孤島的形成并將其與主電網斷開連接。
防孤島保護裝置,顧名思義,就是防止電網出現孤島效應所帶來的潛在危險性和對設備的損壞性,隨著光伏發電技術的不斷進步和應用范圍的擴大,在光伏并網發電系統中,必須要防止孤島效應,同時也說明了在分布式光伏發電站中,防孤島保護的重要性。
防孤島保護裝置主要適用于110KV、66KV、35KV、10KV及低壓380V光伏電站的小電源并網供電系統。因為孤島會損害公眾和電力公司維修人員的安全和供電的質量。在發生孤島現象時,可以快速切除并網點.使本站與電網側迅速脫離,從而保證整個電站和相關維護人員的生命安全。該防孤島保護裝置具有過電壓、低電壓、頻率過高、頻率過低、逆功率、外部聯跳、頻率突變等保護等國網標準的保護功能。
CET中電技術自主研發的iRelay-50-G防孤島保護裝置,在并網線路安裝,當發生孤島現象時,可快速切除分布式孤島電源,從而有效降低孤島運行帶來的危害。
iRelay 50-G防孤島保護裝置具有低壓、過壓、低頻、高頻、頻率突變、逆功率等豐富的保護功能,適用于35kV及以下電壓等級分布式電源并網供電系統,當發生孤島現象時,作為后備保護可以快速切除分布式孤島電源,從而有效降低孤島運行帶來的危害。