光伏電站中“孤島”運(yùn)行的危害?如何避免?
在光伏電站中,尤其是分布式光伏發(fā)電站,大家應(yīng)該經(jīng)常會聽到“防孤島”三個(gè)字,以及防孤島保護(hù)裝置。什么是孤島?孤島運(yùn)行有哪些危害?如何預(yù)防?
1、什么是光伏“孤島”效應(yīng)?
是指在光伏發(fā)電系統(tǒng)中,當(dāng)電網(wǎng)因故障或維護(hù)而停電時(shí),光伏系統(tǒng)未能及時(shí)檢測到停電狀態(tài),并繼續(xù)向停電的電網(wǎng)供電,形成自給自足的“孤島”。
光伏孤島效應(yīng)的形成,主要?dú)w因于光伏系統(tǒng)的并網(wǎng)逆變器在特定條件下未能及時(shí)、準(zhǔn)確的檢測到電網(wǎng)的狀態(tài)變化。
①檢測機(jī)制的不完善導(dǎo)致的,部分早期光伏系統(tǒng)的并網(wǎng)逆變器,其電網(wǎng)狀態(tài)檢測功能可能不夠精確和敏感,導(dǎo)致在電網(wǎng)停電時(shí)無法及時(shí)作出反應(yīng)。
②電網(wǎng)的波動與干擾導(dǎo)致的,電網(wǎng)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(shè)備老化和維護(hù)不足:隨著光伏系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間的增長,設(shè)備老化、、維護(hù)不足等問題可能逐漸顯現(xiàn),影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性和檢測的準(zhǔn)確性。
2、孤島運(yùn)行會有哪些危害?
光伏孤島效應(yīng)一旦形成,可能會帶來人員安全風(fēng)險(xiǎn)、設(shè)備損壞風(fēng)險(xiǎn)、電網(wǎng)穩(wěn)定性差等等問題。
當(dāng)電網(wǎng)停電檢修時(shí),維修人員不一定意識到分布式系統(tǒng)的存在,若并網(wǎng)光伏電站的逆變器仍繼續(xù)供電,從而可能危及維修人員的安全;
文中在闡述孤島效應(yīng)的形成原因時(shí)有提到,當(dāng)孤島效應(yīng)發(fā)生時(shí),電網(wǎng)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(shè)備帶來破壞;
另一方面,如果逆變器仍然在發(fā)電,由于并網(wǎng)系統(tǒng)輸出電壓電網(wǎng)電壓之間產(chǎn)生相位差,當(dāng)電網(wǎng)重新恢復(fù)供電時(shí)會產(chǎn)生浪涌電流,可能會引起再次跳閘或?qū)Ψ植际桨l(fā)電系統(tǒng)、負(fù)載和供電系統(tǒng)帶來破壞。
3、如何預(yù)防“孤島”運(yùn)行?
為了應(yīng)對非計(jì)劃孤島效應(yīng)帶來的危害,并網(wǎng)的分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)可以安裝“防孤島保護(hù)裝置”,以便能夠及時(shí)檢測出孤島的形成并將其與主電網(wǎng)斷開連接。
防孤島保護(hù)裝置,顧名思義,就是防止電網(wǎng)出現(xiàn)孤島效應(yīng)所帶來的潛在危險(xiǎn)性和對設(shè)備的損壞性,隨著光伏發(fā)電技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用范圍的擴(kuò)大,在光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中,必須要防止孤島效應(yīng),同時(shí)也說明了在分布式光伏發(fā)電站中,防孤島保護(hù)的重要性。
防孤島保護(hù)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(wǎng)供電系統(tǒng)。因?yàn)楣聧u會損害公眾和電力公司維修人員的安全和供電的質(zhì)量。在發(fā)生孤島現(xiàn)象時(shí),可以快速切除并網(wǎng)點(diǎn).使本站與電網(wǎng)側(cè)迅速脫離,從而保證整個(gè)電站和相關(guān)維護(hù)人員的生命安全。該防孤島保護(hù)裝置具有過電壓、低電壓、頻率過高、頻率過低、逆功率、外部聯(lián)跳、頻率突變等保護(hù)等國網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的保護(hù)功能。
CET中電技術(shù)自主研發(fā)的iRelay-50-G防孤島保護(hù)裝置,在并網(wǎng)線路安裝,當(dāng)發(fā)生孤島現(xiàn)象時(shí),可快速切除分布式孤島電源,從而有效降低孤島運(yùn)行帶來的危害。
iRelay 50-G防孤島保護(hù)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(hù)功能,適用于35kV及以下電壓等級分布式電源并網(wǎng)供電系統(tǒng),當(dāng)發(fā)生孤島現(xiàn)象時(shí),作為后備保護(hù)可以快速切除分布式孤島電源,從而有效降低孤島運(yùn)行帶來的危害。