一、定义与核心功能

逆功率保护装置又称防逆流保护装置,是一种用于监测电力系统功率流向、防止电能反向流动的智能设备。其核心功能包括:

逆功率检测:通过实时采集电压、电流及相位角,计算有功功率(公式:P=U×I×cos⁡ϕP = U \times I \times \cos\phiP=U×I×cosϕ),当检测到功率方向异常(如光伏系统向电网倒送电)时触发保护。

快速切断与动态调节:支持跳闸断开并网点或调整逆变器输出功率,避免设备损坏和电网波动。

多级保护联动:与防孤岛保护、低频保护等协同工作,提升系统安全性。

二、工作原理

功率方向判断

控制逆变器限发或切换储能充放电模式;

通过RS485通信向逆变器发送指令,实现功率精准调节。

被动式检测:通过物理阻断限制反向电流,适用于简单场景(如户用光伏)。

主动式检测:基于算法动态调整功率流向,例如:逻辑控制流程

触发条件:逆功率超过设定阈值(如额定功率的5%)且持续一定时间(通常0.3-0.5秒)。

分级动作:优先跳闸切除部分负载或逆变器,若逆功率未消除则扩大跳闸范围。

恢复机制:逆功率消失且负荷功率达标后,逐步恢复供电。

三、应用场景

光伏系统:防止余电反送电网,提升自发自用率(如工商业光伏自发自用率可达95%以上)。

充电桩与储能:避免电网停电时充电桩反向供电,保障电网安全。

发电机组:保护汽轮机叶片免受逆功率运行导致的过热损坏(如主汽门误关时触发跳闸)。

四、关键参数与整定

定值计算

动作功率:Pdz=Krel×P1/ηP_{dz} = K_{rel} \times P_1 / \etaPdz=Krel×P1/η
(KrelK_{rel}Krel为可靠系数,取0.8-0.95;P1P_1P1为原动机维持转速的功率,通常为额定功率的1.5%-2%)。

恢复定值:一般设为额定功率的90%-95%,确保负荷需求满足后恢复供电。

延时设置:普通逆功率保护:5-30秒(防误动);

程跳逆功率保护:1-10秒(与停机流程匹配)。

五、工程实施要点

硬件配置

高精度CT/PT模块:确保功率采样误差≤1%;

冗余设计:支持多路信号输入与输出,适应复杂并网系统。

安装调试

CT极性校验:避免功率计算方向错误;

接地电阻测试:防止漏电流干扰检测精度。

总结

逆功率保护装置通过“监测-判断-控制”闭环逻辑,有效解决了新能源并网中的逆流难题,其选型需结合系统规模、并网等级及负载特性。