引言

　　逆變器作為光伏系統(tǒng)的核心部件，是系統(tǒng)中唯一具備多種數(shù)字化功能、同時(shí)又直接銜接電網(wǎng)的智能設(shè)備，對(duì)于電流電壓的調(diào)配具有重要作用。逆變器除了要具有防雷、過(guò)溫、過(guò)載、瞬時(shí)過(guò)電流等保護(hù)功能外，還需要一種特殊的保護(hù)功能——防孤島保護(hù)。那么，今天我們就來(lái)聊一聊光伏防孤島。

　　什么是孤島效應(yīng)？

　　孤島效應(yīng)是指當(dāng)電網(wǎng)的部分線路因故障或維修而停電時(shí)，停電線路由所連的并網(wǎng)發(fā)電裝置繼續(xù)供電，并連同周?chē)?fù)載構(gòu)成一個(gè)自給供電的孤島的現(xiàn)象。

　　孤島效應(yīng)示意圖

　　為什么要防孤島？

　　“孤島效應(yīng)”對(duì)于系統(tǒng)設(shè)備、人員安全等都存在著巨大的安全隱患，主要體現(xiàn)在以下方面：

　　設(shè)備破壞：孤島效應(yīng)發(fā)生時(shí)，電網(wǎng)很可能產(chǎn)生過(guò)欠壓、過(guò)欠頻等異常問(wèn)題，會(huì)對(duì)工作中的負(fù)載設(shè)備產(chǎn)生沖擊破壞;同時(shí)，光伏系統(tǒng)輸出電壓與電網(wǎng)電壓之間會(huì)產(chǎn)生相位差，而當(dāng)電網(wǎng)供電恢復(fù)時(shí)會(huì)產(chǎn)生浪涌電流，很可能會(huì)對(duì)光伏系統(tǒng)、負(fù)載設(shè)備等帶來(lái)?yè)p壞或其他危害。

　　人員安全：在光伏系統(tǒng)中，當(dāng)電網(wǎng)因故障或其他原因停電時(shí)，若逆變器仍繼續(xù)工作，光伏系統(tǒng)持續(xù)發(fā)電，那么維修人員在檢修過(guò)程中，就很有可能發(fā)生危險(xiǎn)。

　　此外，近年來(lái)行業(yè)及一些地方也相繼出臺(tái)了相關(guān)技術(shù)規(guī)范，對(duì)于防孤島保護(hù)進(jìn)行了要求。如《NB/T 32004-2018光伏并網(wǎng)逆變器技術(shù)規(guī)范》，要求B類(lèi)逆變器，應(yīng)具備快速監(jiān)測(cè)孤島且立即斷開(kāi)與電網(wǎng)連接的能力，防孤島保護(hù)動(dòng)作時(shí)間應(yīng)不大于2s，同時(shí)發(fā)出警示信號(hào)，且孤島保護(hù)還應(yīng)與電網(wǎng)側(cè)線路保護(hù)相配合。

　　防孤島的工作原理

　　逆變器防孤島保護(hù)的工作原理主要是通過(guò)以主動(dòng)或被動(dòng)的方式檢測(cè)電網(wǎng)電壓和頻率等信息，判斷電網(wǎng)的運(yùn)行情況。當(dāng)檢測(cè)到電網(wǎng)斷開(kāi)或者頻率異常時(shí)，逆變器會(huì)通過(guò)繼電器迅速斷開(kāi)，停止電能的輸出，以避免孤島效應(yīng)的形成。同時(shí)，逆變器還會(huì)通過(guò)與電網(wǎng)的同步控制來(lái)保證光伏發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

　　昱能微逆防孤島解決方案

　　昱能微型逆變器具備快速監(jiān)測(cè)孤島且立即斷開(kāi)與電網(wǎng)連接的能力，可以根據(jù)各地并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)要求，在產(chǎn)品出廠前后實(shí)現(xiàn)保護(hù)門(mén)限、時(shí)限的靈活調(diào)節(jié)，從而滿足不同地區(qū)的并網(wǎng)需求。在實(shí)際應(yīng)用中，昱能微型逆變器通常采用被動(dòng)檢測(cè)與主動(dòng)檢測(cè)相結(jié)合的方法：

　　1.主動(dòng)檢測(cè)

　　當(dāng)電網(wǎng)斷開(kāi)或停電時(shí)，微型逆變器主動(dòng)向電網(wǎng)方向注入小信號(hào)，通過(guò)檢測(cè)反饋信號(hào)來(lái)判斷電網(wǎng)是否掉電;若檢測(cè)到電網(wǎng)掉電后，逆變器會(huì)啟動(dòng)防孤島保護(hù)功能，停止發(fā)電工作，以此防止孤島效應(yīng)的產(chǎn)生。

　　主動(dòng)檢測(cè)示意圖

　　2.被動(dòng)檢測(cè)

　　當(dāng)電網(wǎng)由于負(fù)載設(shè)備啟動(dòng)功率大、耗電高或者光伏系統(tǒng)發(fā)電過(guò)多等原因，電網(wǎng)會(huì)產(chǎn)生例如過(guò)欠壓、過(guò)欠頻等異常信號(hào)，逆變器通過(guò)檢測(cè)信號(hào)來(lái)判斷電網(wǎng)是否異常，實(shí)現(xiàn)防孤島保護(hù)。

　　被動(dòng)檢測(cè)示意圖

　　小結(jié)

　　綜上所述，孤島效應(yīng)的發(fā)生會(huì)對(duì)光伏系統(tǒng)設(shè)備及人員安全造成諸多不利影響，是威脅光伏系統(tǒng)安全的主要因素之一。昱能微型逆變器自帶防孤島保護(hù)功能，能夠及時(shí)準(zhǔn)確斷開(kāi)與電網(wǎng)的連接，防止孤島效應(yīng)的發(fā)生;同時(shí)產(chǎn)品還具有防雷、過(guò)溫、過(guò)載等保護(hù)功能，進(jìn)一步提升系統(tǒng)安全，助力電站發(fā)揮長(zhǎng)期效益。