安科瑞 马香霞

摘要：光伏发电作为当今一种新型、无污染的发电方式，对传统电能的需求起到了很大缓解作用。但对于并网光伏发电系统而言，由于其本身随机性、波动性、间歇性的特点，且并网光伏发电系统中含有大量的非线性电力电子元器件，相比传统发电方式，光伏发电对电网电能质量产生了很大影响。本文分析了并网光伏发电对电网产生的谐波、电压波动和闪变、直流注入、孤岛效应等问题，并研究探讨了改善电能质量的可行性措施。

什么是孤岛效应！！！

在电力系统中，孤岛效应指的是当电网突然断电时，并网光伏发电系统仍然保持对电网中部分线路的供电状态。这种情况下，这些线路与其他电网断开，形成了一个独立的供电孤岛。

孤岛效应的危害！！！

◉当电网侧停电检修，若并网光伏电站的逆变器仍在继续供电，维修人员不一定意识到分布式系统的存在，从而可能危及维修人员的安全。

◉当孤岛效应发生时，负荷大于或者小于光伏发电功率，电网不能控制供电孤岛的电压和频率，电压幅值和频率的漂移会对用电设备带来破坏；

◉如果逆变器仍然在发电，由于并网系统输出电压和电网电压之间产生相位差，当电网重新恢复供电时会产生浪涌电流，可能会引起再次跳闸或对分布式发电系统、负载和供电系统带来损坏。

防孤岛保护装置

根据《光伏发电站接入电力系统的技术规定》GB/T 19964-2012的相关要求，光伏发电站应配置独立的防孤岛保护装置，动作时间应不大于2s。防孤岛保护还应与电网侧线路保护相配合。

AM5SE-IS防孤岛保护装置主要适用于35kV、10kV及低压380V光伏发电、燃气发电等新能源并网供电系统。

具有：逆功率保护、频率保护（低频减载/高频保护）、频率突变跳闸、有压自动合闸、三段式过流保护（可经低电压闭锁、可带方向闭锁）、反时限过流保护等保护功能。

根据 GB/T 50865-2013 ”当光伏发电系统设计为不可逆并网方式，应配置逆向功率保护设备。当检测到逆向电流超过额定输出的5%时，光伏发电系统应在2s内自动降低出力或停止向电网线路送电。”

AM3-I 防孤岛保护装置具有资源紧凑、彩色大屏显示、一次图可配置的优势。

具有：三段式过流、零序过流保护（三段）、负序过流（两段）、过负荷跳闸/告警 、过电压跳闸/告警（两段）、低电压保护、PT 断线告警、逆功率跳闸（两段） 、低频减载（两段）、非电量保护（温度、瓦斯）等保护功能。

AM5SE-PV：当光伏并网与市电侧进线距离较远可采用AM5SE-PV系列主从式防孤岛保护装置。此装置适用于 110kV 及以下电压等级，是分布式发电系统中重要的保护测控装置。

◉ AM5SE-PVM 主机

AM5SE-PVS 从机

AM5SE-PVS2 从机

◉ 主从机配置建议

建议距离在200m——2公里以内

◉ 主机保护功能

过电压/低电压/电压滑差

高频/低频/频率滑差

逆功率保护/逆功率恢复

八段低功率保护/低功率恢复

安科瑞的解决方案

电能质量在线监测

APView500 电能质量在线监测装置采用了高性能多核平台和嵌入式操作系统，遵照IEC61000-4-30《测试和测量技术-电能质量测量方法》中规定的各电能质量指标的测量方法进行测量，集谐波分析、波形采样、电压暂降/暂升/中断、闪变监测、电压不平衡度监测、事件记录、测量控制等功能为一体。装置在电能质量指标参数测量方法的标准化和指标参数的测量精度以及时钟同步、事件标记功能等各个方面均达到了 IEC61000-4-30 A 级标准，能够满足 110kV 及以下供电系统电能质量监测的要求。

防孤岛保护装置

防孤岛保护装置检测到并网点有逆功率、频率突变、 等异常数据时，即发生孤岛现象时，装置可配合断路器快速切除并网点，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。

结束语

随着我国光伏发电产业的快速发展，并网光 伏装机容量和数量的不断增加，致使电网电能质 量受到很大影响。因此，研究并网光伏发电对电网电能质量的影响非常必要。本文分析了光伏发电的工作基本原理和结构特点，阐述了并网光伏发电中谐波、电压波动和闪变、直流注入、孤岛效应产生的原因，提出了改善电能质量的可行性措施，对于进一步提高光伏发电电能质量具有一定的借鉴意义。