构建安全光伏发电系统的必要性：安科瑞防逆流和防孤岛保护装置--守护电网与人员安全
安科瑞戴婷18706168553
安科瑞戴婷
光伏电站的防逆流保护和孤岛保护是两种功能不同但都至关重要的安全保护机制。
下面我将分别详细解释它们的目的、原理和必要性。
一、 防逆流保护
1. 什么是“逆流”？
在通常的并网光伏系统中，光伏发电的电能优先供给本地负载使用，多余的电能通过并网点正向输送到公共电网。所谓“逆流”，就是指当光伏发电功率超过本地负载的消耗功率时，这部分多余的电能会反向流入上一层级的变压器和电网线路。
2. 防逆流保护的目的
防逆流保护的核心目的是：防止光伏电能向公共电网输送电力。
3. 为什么要防止逆流？（必要性）
主要原因有以下几点：
- 保护电网设备与安全：
- 变压器过载：区域配电变压器（例如，小区的箱式变压器）的设计容量是基于该区域最大用电负荷的。如果光伏系统产生大量逆流功率，会与电网正常供电的功率叠加，可能导致变压器反向过载，烧毁设备。
- 线路电压升高：电能反向输送会使线路上的电压升高，可能超过国家标准的允许范围（如220V单相电的+7%至-10%），导致同一线路上其他用户的电器设备因过电压而损坏。
- 影响电网保护装置：传统的配电网设计是放射状的，保护策略（如继电保护、熔断器）是基于单向潮流的。逆流会改变潮流方向，可能导致保护装置误动或拒动，扩大故障范围。
- 保障人身安全：
- 当电网线路因检修而停电时，如果光伏系统仍在逆流送电，会使本应无电的线路带电，严重威胁检修人员的生命安全。
- 政策与商业原因：
- “自发自用，余电不上网”：很多工商业和户用光伏项目，为了避免复杂的售电手续和结算，采用了“自发自用”模式。电网公司不允许其向电网返送电量，因此一定安装防逆流装置。
- 电网消纳能力限制：在某些地区，电网结构薄弱，无法承受大量分布式电源的电力倒送，因此电网公司要求光伏项目一定要配备防逆流功能。
4. 如何实现？
通过在并网点安装双向电表或功率传感器，实时监测流向电网的功率。一旦检测到有功率流向电网（即出现逆流），防逆流控制器会立即向光伏逆变器发出信号，指令其降低输出功率，直到逆流现象消失，确保发电功率与负载消耗功率实时平衡。
安科瑞新能源光伏、储能配套电表
二、 孤岛保护
1. 什么是“孤岛效应”？
当电网因故障检修、事故跳闸等原因停止供电时，光伏电站本应停止工作。但如果光伏发电功率恰好与本地负载功率匹配，光伏系统就可能无法检测到电网的停电，从而继续向本地线路供电，形成一个“自给自足”的独立运行电网。这个不受电网控制的局部供电区域，就被称为“孤岛”。
2. 孤岛保护的目的
孤岛保护的核心目的是：在电网断电时，迅速、可靠地切断光伏系统与电网的连接。
3. 为什么要防止孤岛？（必要性）
孤岛效应会带来很严重的危害：
- 对检修人员的人身安全构成致命威胁：
- 这是首要、严重的原因。电网断电后，维修人员会认为线路已经无电，开始进行检修作业。此时如果孤岛运行的光伏系统仍在向线路供电，很容易造成维修人员触电身亡。
- 对电网设备造成损害：
- 非计划重合闸：电网故障排除后，通常会自动尝试重合闸以恢复供电。如果此时孤岛仍在运行，光伏发电与电网电力的相位、频率、电压可能不同步。不同步的电能合闸会产生巨大的冲击电流，损坏光伏设备、配电设备以及用户的电器。这被称为“非同期合闸”。
- 对光伏系统本身和本地负载造成损害：
- 孤岛运行后，电网失去了对局部电网电压和频率的支撑作用。光伏系统难以维持高质量、稳定的电能，可能导致电压和频率波动超出正常范围，从而损坏连接在孤岛内的敏感负载（如电脑、冰箱等）。
- 孤岛运行状态下，系统没有电网的参考，供电质量（如电压、频率）无法得到保障。
4. 如何实现？
孤岛保护是光伏逆变器一定具备的强制性功能，通常采用“主动”和“被动”两种方式结合。
- 被动检测：逆变器持续监测电网参数（如电压、频率）。当电网断电时，这些参数会发生剧烈变化（如电压异常、频率漂移）。一旦检测到变化超过设定阈值，逆变器就会立即跳闸脱网。
- 主动检测：逆变器会主动向电网施加一个微小的扰动信号（如频率微小偏移、注入微小电流谐波等）。在电网正常时，这个扰动会被电网“吸收”，几乎无影响。但当电网断电形成孤岛时，这个扰动会迅速累积并导致电网参数明显变化，从而被检测到并触发保护跳闸。
安科瑞防孤岛/防逆流保护装置
AM5SE-IS防孤岛/防逆流保护装置主要适用于35kV、10kV及380V光伏发电、储能等新能源并网供电系统。当发生孤岛现象时，可以快速切除并网点，使本站与电网侧快速脱离，保证整个电站和相关维护人员的生命安全。当检测到市电总进线有逆流或市电下网功率较低时，可以快速切除并网点，实现新能源并网不上网。
总结与对比
为了更清晰地理解，我们可以用一个表格来对比：
简单来说：
- 防逆流保护是为了不让电送出去，主要解决的是电网正常运行时的管理和安全问题。
- 孤岛保护是为了在电网停电时自己能立刻停下来，主要解决的是断电后的人员触电和设备冲击问题。
两者共同构成了光伏电站并网运行的安全基石，确保了电站自身、电网以及相关人员的安全。
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公司具备从云平台软件到终端元器件的一站式服务能力，形成了“云-边-端”的能源互联网生态体系，目前已有14000多套系统解决方案运行在全国各地，为企业节能降耗和实现能源数字化建设提供数据服务。
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