被動式防孤島檢測方法

① 防孤島技術 主動 被動是怎麼定義的

通過主動改變逆變器能源系統的輸出功率防止孤島的方法稱為主動防孤島保護，通過控制逆變器使其輸出功率，頻率或相位存在一定的擾動，當電網出現故障時，擾動會積累觸發孤島效應檢測電路。 利用電網斷電時逆變器輸出端電壓、頻率、相位或諧波的變化進行孤島效應檢測稱為被動防孤島保護

② 什麼是PCS儲能變流器

什麼是PCS儲能變流器

PCS儲能變流器裝置可控制蓄電池的充電和放電過程，進行交直流的轉換，在無電網情況下可以直接為交流負荷供電。根據功率指令的符號及大小控制變流器對電池進行充電或放電，實現對電網有功功率及無功功率的調節。其構成單元主要由DC/AC 雙向變流器、控制單元等構成。PCS控制器通過通訊接收後台控制指令，根據功率指令的符號及大小控制變流器對電池進行充電或放電，實現對電網有功功率及無功功率的調節。 同時PCS可通過CAN介面與BMS通訊、干接點傳輸等方式，獲取電池組狀態信息，可實現對電池的保護性充放電，確保電池運行安全。

主要作用

是在並網條件下，儲能系統根據微網監控指令進行恆功率或恆流控制，給電池充電或放電，同時平滑風電、太陽能等波動性電源的輸出;微網條件下，儲能系統作為主電源提供微網的電壓和頻率支撐(V/F控制),微網中負荷以此電壓和頻率為基準工作。PCS採用雙閉環控制和SPWM脈沖調制方法，能夠精確快速地調節輸出電壓、頻率、有功和無功功率。

工作原理如下圖所示

保護及其功能

1、過欠壓保護。

2、過載保護。

3、過流保護。

4、短路保護。

5、過溫保護。

6、電池極性反接保護。

7、具有孤島檢測能力。

8、實現對上級控制系統及能量交換機的通信功能。

9、並網運行充放電功能。

主要特點

1、充電、放電一體化設計，實現交流系統和直流系統的能量雙向流動。

2、高效的矢量控制演算法，實現有功、無功的解耦控制。

3、功率因數任意可調，在容量范圍內可以全發無功，實現無功補償。

4、支持並網運行、離網運行;並可以實現並網與離網的平滑無縫切換。

5、支持微網運行，可為微網提供穩定的電壓和頻率支撐。

6、主動式與被動式孤島檢測方法相結合。

7、完善的繼電保護功能，有效防止逆變器的異常損壞。

8、支持多種儲能電池，不同的型號僅控制器的軟體不同。

9、多台PCS可實現多機並聯運行，總輸出功率不小於疊加總功率的95%。

10、支持交流側短時短路運行模式。

11、支持自同期功能。

12、高可靠性機櫃設計，滿足不同運行區域需要。

13、主功率迴路採用高可靠性功率模塊。

14、10KW換流器單體之間相互獨立

③ 什麼是逆變器的防孤島效應

孤島效應的檢測一般分成被動式與主動式。被動式檢測是利用電網監測狀態如電壓、頻率、相位等作為判斷電網是否故障的依據。如果電網中負載正好與逆變器輸出匹配, 被動法將無法檢測到孤島的發生。主動檢測法則是通過電力逆變器定時產生干擾信號, 以觀察電網是否受到影響作為判斷依據, 如脈沖電流注入法、輸出功率變化檢測法、主動頻率偏移法和滑模頻率偏移法等。它們在實際並網逆變器中都有所應用, 但也存在著各自的不足。當電壓幅值和頻率變化范圍小於某一值時, 頻率偏移法無法檢測到孤島效應, 即存在「 檢測盲區。輸出功率變化檢測法雖不存在「 檢測盲區」 , 然而光伏並網系統受到光照強度等影響, 其光伏輸出功率隨時在波動, 對逆變器加入有功功率擾動, 將會降低光伏陣列和逆變系統的效率。為了解決這個問題, 光伏並網的有功和無功綜合控制方法經常被提出來。
隨著光伏並網發電系統進一步的廣泛應用, 當多個逆變器同時並網時, 不同逆變器輸出的變化非常大, 從而導致上述方法可能失效。因此, 研究多逆變器的並網通信、協同控制已成為其孤島效應檢測與控制的研究趨勢。

④ 光伏電站並網需要注意什麼

光伏並網電站的安全性1）孤島現象「孤島效應」指在電網失電情況下，發電設備仍作為孤立電源對負載供電這一現象。「孤島效應」對設備和人員的安全存在重大隱患，體現在以下兩方面：一方面是當檢修人員停止電網的供電，並對電力線路和電力設備進行檢修時，若並網太陽能電站的逆變器仍繼續供電，會造成檢修人員傷亡事故；另一方面，當因電網故障造成停電時，若並網逆變器仍繼續供電，一旦電網恢復供電，電網電壓和並網逆變器的輸出電壓在相位上可能存在較大差異，會在這一瞬間產生很大的沖擊電流，從而損壞設備。2）防孤島保護光伏並網逆變器一般均採用了兩種「孤島效應」檢測方法，包括被動式和主動式兩種檢測方法。被動式檢測方法指實時檢測電網電壓的幅值、頻率和相位，當電網失電時，會在電網電壓的幅值、頻率和相位等參數上產生跳變信號，通過檢測跳變信號來判斷電網是否失電；主動式檢測方法指對電網參數產生小干擾信號，通過檢測反饋信號來判斷電網是否失電，其中一種方法就是通過測量逆變器輸出的諧波電流在並網點所產生的諧波電壓值，從而得到電網阻抗來進行判斷，當電網失電時，會在電網阻抗參數上發生較大變化，從而判斷是否出現了電網失電情況。3、光伏並網電站的電能質量光伏並網的相關國家標准和國際標准對並網電站輸出的電能質量有明確的規定。對電壓、波形、頻率、相位、諧波等都有明確的要求。1) 電壓偏差應符合GB/T12325的規定，三相電壓允許的偏差為額定電壓的±7%。2) 頻率偏差應符合GB/T15945的規定，頻率的偏差值為±0.5Hz。3) 諧波和波形畸變總諧波電流應小於逆變器額定輸出的5%，偶次諧波應小於低的奇次諧波限值的25%。4) 功率因數當光伏系統逆變器輸出功率大於額定功率的50%，功率因數應不小於0.9。5) 電壓不平衡度應符合GB/T15543的規定的數值，允許值為2%，短時不得超過4%。6) 直流分量電站運行時，逆變器向電網饋送的直流電量分量不超過交流額定值的1%。

⑤ 有源逆電路工作時,若電網電壓突然消失,將會對電路有什麼影響

這個就是所稱的孤島效應

「孤島」是指公共電網停止供電後，由於分布式發電的存在(與電網相連並輸送電能)，使電網停電區的部分線路仍維持帶電狀態，形成自給電力供應的孤島。在孤島狀態下電力公司失去對線路電壓、頻率的控制，會帶來一系列的安全隱患及事故糾紛，危害人身安全，造成設備損害。因而，電力公司要求並網的分布式發電系統需要反孤島檢測技術及時檢測出孤島並將分布式發電裝置與公共電網斷離。

1.2孤島效應的檢測

我國於2005年11月發布相關國家標准，即光伏系統並網的技術要求，該標准分別從2006年1月1日和2006年2月1日起實施。標准中對孤島檢測提出的要求包括：電網失壓時，防孤島效應保護必須在2秒內完成，將光伏系統與電網斷開；應至少採用主動與被動孤島檢測方法各一種。

孤島效應檢測方法主要分為被動式和主動式兩種。被動式孤島檢測方法通過檢測逆變器的輸出是否偏離並網標准規定的范圍(如電壓、頻率或相位)，判斷孤島效應是否發生。其工作原理簡單，實現容易，但在逆變器輸出功率與局部負載功率平衡時無法檢測出孤島效應的發生。主動式孤島檢測方法是指通過控制逆變器，使其輸出功率、頻率或相位存在一定的擾動。電網正常工作時，由於電網的平衡作用，這些擾動檢測不到。一旦電網出現故障，逆變器輸出的擾動將快速累積並超出並網標准允許的范圍，從而觸發孤島效應的保護電路。該方法檢測精度高，檢測盲區(Non—deteetionZone，NDZ)小，但是控制較復雜且降低了逆變器輸出電能的質量。

被動方法：

1、電壓、頻率檢測

光伏並網發電系統並網運行過程中，除了要防還要保證逆變器輸出電壓與電網同步，因此對電不斷進行檢測，以防止出現過壓、欠壓、過頻或電壓、頻率進行檢測的被動式孤島檢測方法只需進行判斷，無需增加檢測電路。該方法最大的缺率與負載功率平衡時，電網斷電後逆變器輸出端變，從而出現孤島檢測的漏判。

2、相位檢測

逆變器輸出電壓相位檢測方法原理與電壓、電網出現故障時，光伏發電系統逆變器所帶的負導致電網故障前後逆變器輸出電壓和輸出電流相據相位的變化情況即可判斷電網是否出現故障。由於電網中感性負載較普遍，因此該方法在果優於電壓、頻率檢測方法。但是當負載為阻性負載阻抗特性保持不變時，該方法就失去了孤島。

3、諧波檢測

諧波檢測方法是指當電網出現故障停止工作的平衡作用，光伏發電系統輸出電流在經過變壓會產生大量的諧波，根據諧波的變化情況便可判狀態。實驗研究及實際應用表明:該方法具有良由於目前電網中存在大量的非線性設備，諧波變定一個統一的用於孤島效應檢測的諧波標准。

主動檢測：

有源頻率漂移法的工作原理如下:

①系統通過控制逆變器使其輸出電壓的頻率與電網電壓的頻率存在一定的誤差△f(△f在並網標准允許范圍內);

②當電網正常工作時，由於鎖相環電路的矯正作用，逆變器輸出電壓頻率與電網電壓頻率的誤差△f始終在一個較小的范圍內;

③當電網出現故障時，逆變器輸出端電壓的頻率加v將發生變化，在逆變器下一個工頻周期內，系統將以加v為基準，然後加上設定的頻率誤差△f去控制逆變器輸出電壓的頻率，從而導致逆變器輸出電壓的頻率與電網電壓的頻率誤差進一步增加。該過程不斷重復，直至逆變器輸出電壓的頻率超出並網標準的規定，從而觸發孤島效應的保護電路動作，切斷逆變器與電網的連接。

有源頻率擾動法中頻率擾動波形如圖所示。圖中曲線為一個工頻周期的電流波形及其擾動控制信號，圖的縱坐標為電流的標么值，橫坐標為時間。設定有源頻率擾動法中電壓為零的時段為t，它與基波電壓半個周期幾rl、的比值稱為擾動信號(chopingfraction，cf)，

解決措施就是在檢測到電網電壓為0而且兩個周期的頻率不存在時，立即關閉功率部分（大電流），而後關閉輸出信號。再不斷檢測電網電壓以及頻率，等到電網正常時候開啟信號，再開啟功率