防孤岛保护装置介绍

    防孤岛保护装置主要针对光伏电站中由于电压或频率等异常引起的孤岛现象。配置的防孤岛保护装置在此时发挥作用，当电网侧或者光伏本侧任一侧失电的时候，防孤岛保护装置都会迅速向并网断路器发出跳闸信号，让断路器分闸，从而很好的保证了光伏两侧检修人员的生命安全。防孤岛装置又称为“防孤岛检测装置”，通常应用于光伏并网逆变器的防孤岛效应功能的鉴定检测，也应用在并网电源的防孤岛试验及鉴定检测。当光伏本侧或者电网侧任何一侧出现频率、电压或者过载运行时给两侧主设备造成冲击时，防孤岛装置会迅速向并网开关发出命令，让其跳闸，从而很好的保证了两侧主设备不受伤害，避免进一步扩大。  

防孤岛装置的功能配置

  1. l 过电压(I段 II段)   (跳闸)
  2. l 低电压(I段 II段)   (跳闸)
  3. l 频率过高                      (跳闸)
  4. l 频率过低                      (跳闸)
  5. l 频率突变                      (跳闸)
  6. l 逆功率                          (跳闸)
  7. l 外部联跳                      (跳闸)
  8. l 系统失电                      (告警/跳闸)
  9. l 电流三段保护              （跳闸）
  10. l 零序电流                     （告警/跳闸）
  11. l 有压自动合闸                (合闸)
  12. l 功率恢复合闸              （合闸）  
  13. l 谐波故障                     （跳闸）


孤岛效应的危害

1、当电网停电检修时，维修人员不一定意识到分布式系统的存在，若并网光伏电站的逆变器仍继续供电，从而可能危及维修人员的安全；

2、当孤岛效应发生时，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；

3、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。


 防孤岛保护装置的主要作用如下：

      作用一：当电网侧失电的时候，需要维修人员去检修，这时光伏本侧还处于正常发电状态，还会向电网侧送电，这时就会形成孤岛效应，给电网侧检修人员带来很大的安全威协。同样，当光伏本侧出现故障，需要人员检修的时候，而电网侧还有电，这样电网侧有可能会出现向本站反送电的情况，同样会给光伏本侧维修人员带来生命安全方面的隐患。如果装上防孤岛保护装置，当光伏本侧或者电网侧任何一侧失电的时候，防孤岛保护装置都会迅速向并网开关发出命令，让其跳闸，从而很好的保证了光伏两侧维修人员的生命安全。
       作用二： 当光伏本侧或者电网侧任何一侧出现频率、电压或者过载运行时给两侧主设备造成冲击时，防孤岛保护装置也会迅速向并网开关发出命令，让其跳闸，从而很好的保证了两侧主设备不受伤害，避免事故进一步扩大。
       作用三：智能并网： 装置带有失压跳闸、检有压自动合闸功能，当故障解除后，光伏两侧都处于正常状态。这时防孤岛保护装置就会检测到相关信号，自动合上并网开关，让其正常工作，省去了人工并网的繁琐。  

防孤岛保护装置的原理

频率过高

1.“频率过高”—投；

2. 采集到的频率≥“频率过高定值”；

3. 三相电流（Ia、Ib、Ic）中有一相电流≥0.1A；或者采到合位信号（C4=1）；

4. Ua≥50V;

5. 延时时间≥“频率过高延时”；

满足以上条件，则立即驱动4J（B12/B13）、同时也驱动事故信号5J（B14/B15）。液晶显示动作名称，面板事故灯亮。

频率过低

1.“频率过低”—投；

2. 采集到的频率<“频率过低定值”；

3. 三相电流（Ia、Ib、Ic）中有一相电流≥0.1A；或者采到合位信号（C4=1）；

4.Ua≥50V。

5. 延时时间≥“频率过低延时”；

满足以上条件，则立即驱动4J（B12/B13）、同时也驱动事故信号5J（B14/B15）。液晶显示动作名称，面板事故灯亮。

 过电压I段

1)．“过电压I段”—投；

  2)．当三相线电压中最大线电压≥过电压I段定值；

  3)．三相电流（ia、ib、ic）中有一相电流≥0.1A；或者采到合位信号（C4=1）；

  4)．满足以上条件的持续时间≥过电压I段延时；

满足以上条件，则立即驱动跳闸出口4J（B12/B13）、同时也驱动事故信号5J（B14/B15）（直到手动复归，继电器才返回），面板事故灯亮。液晶显示动作名称。动作的逻辑框图如4-1所示：


 过电压II段

1)．“过电压II段”—投；

  2)．当三相线电压中最大线电压≥过电压II段定值；

  3)．三相电流（ia、ib、ic）中有一相电流≥0.1A；或者采到合位信号（C4=1）；

  4)．满足以上条件的持续时间≥过电压II段延时；

满足以上条件，则立即驱动跳闸出口4J（B12/B13）、同时也驱动事故信号5J（B14/B15）（直到手动复归，继电器才返回），面板事故灯亮,液晶显示动作名称。

低电压I段

1)．“低电压I段”—投；

 2)．当采集到的线电压任意一相≤低电压I段定值；

3)．系统有压标志=1（当系统电压的所有线电压都大于等于低电压返回值（低电压定值的1.05倍）后，置位有压标志=1，检测到分位信号或低电压动作后清除该标志）；

4). 满足以上条件的持续时间≥低电压I段延时；

满足以上条件，则立即驱动4J（B12/B13），4J保持3S返回，同时也驱动事故信号5J（B14/B15）。液晶显示动作名称，面板事故灯亮。4J返回后可以复归所有信息。动作的逻辑框图如4-2所示：


低电压II段

1)．“低电压II段”—投；

  2)．当采集到的线电压任意一相≤低电压II段定值；

3)．系统有压标志=1（当系统电压的所有线电压都大于等于低电压返回值（低电压定值的1.05倍）后，置位有压标志=1，检测到分位信号或低电压动作后清除该标志）；

4). 满足以上条件的持续时间≥低电压II段延时；

满足以上条件，则立即驱动4J（B12/B13），4J保持3S返回，同时也驱动事故信号5J（B14/B15）。液晶显示动作名称，面板事故灯亮。4J返回后可以复归所有信息。

频率突变

1.“频率突变”—投；

2. df/dt ≥“频率突变定值”；

3. 三相电流（Ia、Ib、Ic）中有一相电流≥0.1A；或者采到合位信号（R1=1）；

4. 延时时间≥“频率突变延时”；

满足以上条件，则立即驱动4J（B12/B13）、同时也驱动事故信号5J（B14/B15）。液晶显示动作名称，面板事故灯亮。

逆功率

1.“逆功率”—投；

2. 二次逆功率值的绝对值≥“逆功率定值”；

3. 三相电流（Ia、Ib、Ic）中有一相电流≥0.1A；或者采到合位信号（C4=1）；

4. 延时时间≥“逆功率延时”；

满足以上条件，则立即驱动4J（B12/B13）、同时也驱动事故信号5J（B14/B15）。液晶显示动作名称，面板事故灯亮。

二次逆功率:

外部联跳

   1.“外部联跳”—投;

2. 开入量6有信号(C9=1);

满足以上条件，则立即驱动4J（B12/B13）、同时也驱动事故信号5J（B14/B15）。液晶显示动作名称，面板事故灯亮。

系统失电

1.系统失电－“告警/跳闸”；；

2.所有线电压都小于30V；

3.采样电流Ia、Ib、Ic都<0.1A；

4.合位信号C4=1；

5.系统有压标志 =1（当系统电压的所有线电压都大于等于30V后，置位有压标志=1，检测到分位信号清除该标志）；

满足以上条件，若投“跳闸”保护立即出口4J （B12/B13），同时驱动事故信号继电器5J（B14/B15）（直到手动复归，继电器才返回），面板事故灯亮；若投“告警”保护即驱动告警信号继电器6J (B14/B16)（直到手动复归，继电器才返回），面板告警灯亮。

有压合闸

1．“有压合闸”—投；

2. 主网侧电压uab、ubc、 uca恢复正常(即 有压合闸电压上限≥uab、ubc、 uca≥有压合闸电压下限)；

3. 断路器为分位（即 C4=0 C5=1）；

4. 分布式发电侧电压ux<5v

5. 没有闭锁合闸信号，即C8=0

6. 无手分信号（即C6=0）

7．满足以上条件的持续时间≧有压合闸延时（Tuzd3）；

满足以上条件，则驱动2J（去电操回路），2J的保持时间为“复位时间（Tscdz）”（可设），2J返回后，再驱动合闸出口3J（B10/B11）。3J保持3S返回或者检测到合位信号后返回，同时也驱动事故信号5J（B14/B15）。液晶显示动作名称，面板事故灯亮。若合闸成功（检测到合位

信号）则显示有压合闸成功；若未检测到合位信号，则依据合闸次数设定值重复上述动作,设定的合闸次数到了以后，若仍未检测到合位信号，则显示合闸失败。

 

注1：所有保护动作后，有压自动合闸可动作一次，若动作后20S内保护再次动作，则永远闭锁自动有压合闸。直到检测到合位信号（C4=1 C5=0），且合位信号保持20S后，则开放有压合闸。

注2：装置在合位时收到手分信号后，闭锁有压合闸。直到检测到合位信号（C4=1 C5=0），且合位信号保持20S后，则开放有压合闸。

注3：合闸次数可设（1~5次），有压合闸失败后，不会再次自动合闸，直到检测到合位信号（C4=1 C5=0），且合位信号保持20S后，则开放有压合闸。

谐波检测

1)．“谐波检测”—投；

2)．UA%、UB%、UC%中任意一相的总谐波含量≧谐波含量定值；

3）持续时间≧谐波检测延时；

满足以上条件，则立即驱动跳闸出口4J（B12/B13）、事故信号出口5J（B14/B15）（直到手动复归，继电器才返回），面板事故灯亮。

4.13 速断

1． 速断－“投”；

2．保护电流ia、ib、ic任何一相≧ 速断定值（Idz0）；

满足以上条件，则立即驱动跳闸出口4J（B12/B13）、同时也驱动事故信号5J（B14/B15）（直到手动复归，继电器才返回），面板事故灯亮。液晶显示动作名称。

 限时速断

1． 限时速断－“投”；

2．保护电流ia、ib、ic任何一相≧ 限时速断定值；

3．满足以上条件的持续时间≧限时速断延时；

满足以上条件，则立即驱动跳闸出口4J（B12/B13）、同时也驱动事故信号5J（B14/B15）

（直到手动复归，继电器才返回），面板事故灯亮。液晶显示动作名称。

过电流

1． 过电流－“投”；

2．保护电流ia、ib、ic任何一相≧过电流定值；

3．满足以上条件的持续时间≧过电流延时；

满足以上条件，则立即驱动跳闸出口4J（B12/B13）、同时也驱动事故信号5J（B14/B15）

（直到手动复归，继电器才返回），面板事故灯亮。液晶显示动作名称。

功率恢复合闸

1）．功率恢复合闸－“投”；

2）．二次有功功率值为正数，且≥功率恢复定值；

3）．断路器为分位（即 C4=0 C5=1）；

4）.无闭锁合闸信号，即C8=0

5. 无手分信号（即C6=0）

6）．满足以上条件的持续时间≧功率恢复延时；

满足以上条件，则驱动2J（去电操回路），2J的保持时间为“复位时间（Tscdz）”（可设），2J返回后，再驱动合闸出口3J（B10/B11）。3J保持3S返回或者检测到合位信号后返回，同时也驱动事故信号5J（B14/B15）。液晶显示动作名称，面板事故灯亮。若合闸成功（检测到合位

信号）则显示功率恢复合闸成功；若未检测到合位信号，则依据合闸次数设定值重复上述动作,设定的合闸次数到了以后，若仍未检测到合位信号，则显示功率恢复合闸失败。

注1：装置在合位时收到手分信号后，闭锁功率恢复合闸。直到检测到合位信号（C4=1 C5=0），且合位信号保持20S后，则开放功率恢复合闸。

注2：合闸次数可设（1~5次），功率恢复合闸失败后，不会再次合闸，直到检测到合位信号（C4=1 C5=0），且合位信号保持20S后，则开放功率恢复合闸。

零序过流

1．零序过流－“告警/跳闸”；

2．零序电流i0 ≧ 零序过流定值；

3．满足以上条件的持续时间≧零序过流延时；

满足以上条件，若投“跳闸”保护立即出口4J（B12/B13），同时驱动事故信号继电器5J（B14/B15）（直到手动复归，继电器才返回），面板事故灯亮；若投“告警”保护即驱动告警信号继电器6J（（B14/B16））（直到手动复归，继电器才返回），面板告警灯亮。

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