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分布式光伏发电系统防非正常孤岛保护

2015-12-10 09:49:21 点击:1032

分布式光伏发电系统大多接入到低压配电网,而现有低压配电网络在设计时一般都假设辐射网络运行方式,并没有考虑分布式光伏的接入问题。正常情况时,分布式光伏并联在电网上向电网输送有功功率,但当电网供电由于故障或停电维修而被切除时,各用户端的分布式光伏并网发电系统可能未能及时检测出电网的停电状态而继续供电,从而形成由分布光伏和本地负载组成一个自给供电的小网络,此种现象称为孤岛现象。

 

 

孤岛的存在会对电网运行带来很大的安全隐患,主要有:
(1)危及配电线路上维修人员的人身安全;
(2)影响配电系统上的保护整定,对保护范围和可靠性造成不利影响;
(3)影响电能质量,电力孤岛区域的供电电压与频率将不稳定;
(4)单相分布式发电系统会造成系统三相负载欠相供电;
(5)由于孤岛中分布式光伏持续维持短路电流,使得非永久性故障难以熄弧,演变为永久性故障;
(6)分布式光伏形成孤岛电网还会影响线路重合闸。因为扰动后,断路器两侧电量的相位不一致,如果此时非同期重合闸,会造成正常电压2-3倍的操作过电压,并且形成很大的冲击电流,影响设备安全和正常运行,导致保护误动作。
.一般认为,只要孤岛电网不是为了提高供电可靠性特意配置的,都应当尽快地切除,因此快速可靠地检测出孤岛是关键。IEEEStd.1547也强调厂这个原则,非正常孤岛需要在2s之内检测到并有效切除。GB/T 29319《光伏发电系统接入配电网技术规定》对于非正常的电压和频率维持时间做了详细规定。
从以上分析可以看出,对包含分布式光伏的电力系统,孤岛是联网的瓶颈之一。为保证分布式光伏接入后电网的稳定运行,孤岛检测显得尤为重要。现有的所谓反孤岛措施其实就是快速检测系统是否出现孤岛状态。在分布式光伏的孤岛效应检测技术主要可分为主动式孤岛效应检测和被动式孤岛效应检测。另外,孤岛效应也可以在电网侧进行远程控制检測,如利用电力载波通信等手段实时监控电网状态。


在各种检测方法中,主动式检测以及电网侧检测不存在检测盲区,但配套设施多、价格昂贵,有时还可能影响电能质量;被动式检测接受电网中的信号,不会对电力系统产生干扰,且价格便宜,比较适合中小型的分布式光伏发电系统。