簡婷
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

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防孤島保護裝置在分布式光伏監控系統中的應用

在分布式光伏系統中，防孤島保護裝置起著至關重要的作用。

安裝位置上，它一般安裝在逆變器和電網之間。當電網正常供電時，它在后臺默默監控電網的電壓、頻率等參數。例如，在一個居民小區的分布式光伏發電系統中，正常情況下，光伏發出的電通過逆變器轉換后經防孤島保護裝置接入電網。

當電網因故障停電，如線路檢修、過載跳閘等情況時，防孤島保護裝置能迅速檢測到電網電壓的消失或異常變化。它會在短時間內（通常不超過 2 秒）動作，使逆變器停止向電網輸電，斷開光伏發電系統與電網的連接，避免形成孤島。

而且，裝置能夠記錄孤島事件的相關數據，如發生時間、電壓頻率變化等參數。這些數據可用于后續分析電網故障情況，幫助運維人員更好地維護分布式光伏系統，確保系統的安全穩定運行以及電網和人員的安全。

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安科瑞防孤島保護裝置介紹

AM5SE-IS防孤島保護裝置主要適用于35kV、10kV及低壓380V光伏發電、燃氣發電等新能源并網供電系統。具有逆功率保護、頻率保護（低頻減載/高頻保護）、頻率突變跳閘、有壓自動合閘、三段式過流保護（可經低電壓閉鎖、可帶方向閉鎖）、反時限過流保護等保護功能。

根據 GB/T 50865-2013 "當光伏發電系統設計為不可逆并網方式，應配置逆向功率保護設備。當檢測到逆向電流超過額定輸出的5%時，光伏發電系統應在2s內自動降低出力或停止向電網線路送電。"

防孤島保護裝置在工商業儲能系統中的應用

在工商業儲能系統中，防孤島保護裝置主要用于檢測電網的運行狀態。當電網停電時，裝置可以迅速檢測到這一情況，防止儲能系統繼續向電網側供電，避免形成 “孤島效應”。孤島效應可能會對維修人員等造成觸電危險。

同時，防孤島保護裝置能夠保障儲能系統自身的安全穩定運行。它可以準確控制儲能系統與電網之間的連接和斷開，使得儲能系統在電網故障等異常情況下能按照設定的策略進行動作，如停止供電或切換到離網運行模式等。

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防孤島保護裝置在光儲充系統中的應用

在光儲充系統中，防孤島保護裝置起到關鍵作用。

首先，它用于監測電網狀態。正常情況下，光儲充系統與電網連接，當電網出現故障，如斷電、電壓驟降或頻率異常時，防孤島保護裝置能夠及時感知這種變化。

其次，避免孤島現象。一旦檢測到電網故障，裝置會立即動作，切斷光儲充系統與電網的連接，防止光儲充系統獨立向局部電網供電形成孤島。這是因為孤島運行可能會對電力檢修人員造成安全威脅，如觸電風險。而且孤島運行時的電壓和頻率可能會超出正常范圍，損壞系統中的設備。

另外，在系統恢復階段，防孤島保護裝置可以確保光儲充系統在電網恢復正常后，安全、穩定、有序地重新接入電網，保障整個系統的正常運行。

AM5SE-IS在微電網智慧能源管理平臺中的運用

AM5SE - IS設備能夠快速檢測電力系統中的故障。當電網中出現短路、過載等故障時，它能夠憑借其內置的檢測算法，在很短的時間內識別故障信號。例如，一旦電流超過設定的閾值，它就會判定可能存在過載情況。

這些故障信息會立即傳送給微電網智慧能源管理平臺。平臺結合 AM5SE - IS 傳來的故障位置、類型等詳細信息，以及其他設備的狀態數據，進行綜合診斷。就像醫生看病一樣，通過多個 “癥狀” 來準確判斷故障的根源。比如，如果 AM5SE - IS檢測到某條支路的電流異常變大且電壓下降，同時其他相關設備顯示該支路連接的設備出現絕緣損壞報警，微電網智慧能源管理平臺就能更準確地判斷是該設備的絕緣故障導致了短路。

同時，AM5SE - IS 還可以接收微電網智慧能源管理平臺發出的控制指令，對能源設備進行直接控制。比如，當平臺判斷某個電機的運行效率較低，需要調整其運行參數時，就可以通過 AM5SE - IS向電機的控制器發送指令，調整電機的轉速、電壓等參數，從而優化電機的能源利用效率。

結束語

安科瑞防孤島保護裝置在新能源領域發揮著重要作用。它是保障電網安全穩定運行的關鍵防線，能夠有效防止孤島現象的發生，避免因孤島效應導致的電網設備損壞、人員安全威脅以及電力系統故障擴大等問題。

在保護新能源發電設備方面，該裝置可及時切斷設備與電網的連接，防止設備因過載、電壓和頻率不穩定等因素而受損，延長設備使用壽命，降低維修成本和更換頻率，確保新能源發電系統的可靠運行。

同時，安科瑞防孤島保護裝置還具備自動控制和故障監測報警功能，不僅能在電網恢復正常時自動合閘，提高運維效率，還可為運維人員提供詳細的故障信息，助力快速定位和解決問題，提升整個新能源系統的運維管理水平。

什么是孤島效應？

孤島效應是指在電網供電系統中出現的一種異常情況。

當公共電網因故障停電或者其他原因斷電時，原本接入電網的分布式發電系統（如太陽能電站、風力發電場）如果沒有及時與電網斷開，就會繼續向其周圍的一部分用電負荷供電。這樣一來，這部分由分布式電源單獨供電的區域就好像在停電的 “大海”（主電網斷電區域）中形成了一個電力 “孤島”。

例如，一個小區附近有一個光伏發電系統接入電網。正常情況下，小區的用電是由大電網和光伏發電系統共同供電。當大電網因故障停電后，如果光伏發電系統沒有停止供電，小區的部分區域仍能有電，這就出現了孤島效應。這可能會導致電力檢修人員誤判線路狀態，產生安全風險，同時對發電設備和用戶設備也會造成損害。

防孤島保護裝置的作用

○防止孤島效應

當電網斷電時，能及時切斷分布式電源（如光伏、風電）與電網的連接，避免分布式電源單獨向局部電網供電形成孤島。這是因為孤島會使電網停電區域仍帶電，產生安全隱患。

○保障人員安全

在電網停電后，如果沒有防孤島保護，維修人員可能會誤以為線路沒電而進行操作，有觸電風險。該裝置可以避免這種情況，保障維修人員安全。

○保護用電設備

孤島運行時，發電系統輸出的電壓、頻率等電能質量參數可能不穩定。防孤島保護裝置能防止這種異常電能質量對用戶設備造成損壞。

○保護發電設備自身

孤島狀態下，發電設備可能會因過載、過頻或過壓等異常工況而損壞。該裝置通過及時動作，能有效避免這些問題，延長發電設備的使用壽命。

審核編輯 黃宇