安科瑞AM5SE-IS防孤岛装置，保障光伏产业电网安全的关键

 安科瑞 刘芳 咨询家：acrel-js

随着我国光伏产业的快速发展，分布式发电逐渐成为能源结构转型的重要组成部分。国家电网针对分布式发电发布的文件中，明确提出了对防孤岛及防孤岛装置的要求与规划。对于光伏电站而言，满足当地供电局的并网条件是关键，而防孤岛装置则是其中不可或缺的一环。

1 什么是孤岛运行？

在光伏电站运行过程中，可能会出现一种被称为“孤岛运行”的现象，即光伏电站脱离电网独立发电。这种情况通常不被允许，尤其是在电网停电、检修或遇到突发情况时。如果光伏电站继续向电网供电，可能会对设备及人员安全造成严重威胁。

对于并网电压等级在10千伏及以上的大型光伏电站，防孤岛保护装置显得尤为重要。这类装置属于危急保护的二次设备，能够有效防止孤岛运行的发生。

2 防孤岛与防孤岛装置的区别

防孤岛和防孤岛装置是两个容易被混淆的概念，但它们的功能和原理完全不同。

防孤岛：通常指一种配电柜，用于控制光伏电站与电网的连接。

防孤岛装置：是一种专门用于检测和防止孤岛运行的设备，能够在电网异常时迅速切断光伏电站与电网的连接。

根据国家电网的规定，光伏电站的接入容量与其是否配备防孤岛装置密切相关。如果不加装防孤岛装置，光伏电站的接入容量通常只能达到变压器容量的25%；而加装防孤岛装置后，接入容量可提升至50%或80%（具体数值由当地供电部门决定）。

示例：

假设一台变压器的容量为100千瓦，按80%的接入容量计算，可支持80千瓦的光伏发电。如果每户光伏发电功率为5千瓦，那么该变压器可支持16户并网。

在实际应用中，并网柜通常需要配备隔离刀闸、断路器等设备，部分地区还要求具备防孤岛保护功能。对于小型光伏发电系统（如5千瓦以下），若每户单独安装防孤岛装置，成本较高且维护复杂。因此，防孤岛控制柜成为屋顶分布式光伏的优选方案，一套装置即可满足多户并网需求。

3 AM5SE-IS防孤岛装置的产品技术参数

保护功能

● 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（可经低电压闭锁）

● 两段式零序 I01 过流（可带方向闭锁）/I01 反时限过流保护

● 两段式零序 I02 过流（可带方向闭锁）/I02 反时限过流保护

● 低电压跳闸

● 低电压告警

● 过电压保护（跳闸/告警）

● 零序过压保护（跳闸/告警）

● 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

● 重合闸

● 后加速过流保护（可经低电压闭锁）

● 过负荷告警

● 过负荷跳闸

● PT 断线告警

● 控制回路断线告警

● FC 回路配合的过流闭锁功能

● 非电量保护（跳闸/告警）

● 检同期

● CT 断线告警

● 检修状态闭锁

监控功能

● 独立操作回路，可适应 0.25A-5A 开关跳合闸电流

● 20 路有源开关量输入

● 10 路无源继电器输出

● I, U, P, Q, PF, Fr, Ep, Eq 等电参量测量

● 2 路 4-20mA 变送输出

通讯功能

● 2 路 RS485 串行通讯接口，支持 Modbus-RTU、IEC60870-5-103 规约

● 2 路以太网接口，支持 TCP Modbus-RTU 和 TCP IEC60870-5-103 规约

其他功能

● 故障录波功能，保护动作时触发录波，可录故障前 8 周波、故障后 4 周波

● IRIG-B 格式对时

接线方式

AM5SE-IS 电气接线图

4 防孤岛装置的重要性

防孤岛装置虽然在大多数情况下处于“被动”状态，但其作用不可忽视。孤岛运行的发生概率虽低，但一旦发生，可能对电网设备和人员安全造成严重危害。防孤岛装置通过主动检测和快速响应，有效降低了此类风险。

5 结束语

随着光伏产业的快速发展，防孤岛装置在保障电网安全方面发挥着越来越重要的作用。无论是大型光伏电站还是分布式屋顶光伏，合理配置防孤岛装置都是确保并网安全的关键。通过深入了解其工作原理和应用场景，我们可以更好地利用这一技术，推动光伏产业的可持续发展