一、防孤岛保护屏产品介绍
防孤岛保护屏用于新能源并网点独立孤岛防护。当主网因故障、检修、线路跳闸失电,而光伏、储能或其他分布式电源仍向本地负荷送电时,若不及时隔离会形成非计划孤岛,带来触电、电压频率失控、非同期重合冲击等风险。本屏以站点级独立防孤岛装置为核心,配合采集、通信、电源组屏,对并网点电压、电流、频率、功率、相位进行全天候监测,在判定孤岛后快速跳开并网断路器。
系统采用三重检测架构:被动层监测电压、频率、相位、谐波等异常;主动层注入微小频率或电压扰动,在孤岛条件下放大偏差、消除功率匹配盲区;通信层接收调度远切、主站解列或相邻间隔失压联动指令,实现站点级可靠解列。三层互为备用,既保留单机逆变器防孤岛能力,又解决多机并联、弱电网、负荷匹配等复杂场景下的检测盲区问题。
屏内按项目电压等级配置防孤岛微机保护、PT/CT接入模块、通信管理机、工业交换机、双电源分配单元及接地铜排,支持IEC 61850、DL/T 104、Modbus等规约,与升压站监控、远动、AGC/AVC及调度主站对接。屏柜采用2260×800×600mm标准继电保护屏,前后开门、19英寸机架安装,适用于光伏继保室、储能舱二次室、10kV/35kV开关站及微网控制室。
二、孤岛风险与配置原则
人身风险:主网计划检修或故障掉电后,若分布式电源继续供电,线路可能被视为无电而实际带电,造成检修触电。
设备风险:孤岛内缺乏大电网电压频率支撑,轻载过压、重载欠压、频率漂移会损坏逆变器、变压器及精密负荷。
复网风险:孤岛与主网非同期重合会产生冲击电流,可能导致保护误动、设备损毁。
配置原则:380V小型分布式可配置单装置并组屏;10kV/35kV光伏、储能并网点配置独立防孤岛屏,并与线路保护、重合闸、低电压穿越及调度远切配合;多逆变器并联、多电源微网应采用被动+主动+通信三重判据。
三、防孤岛保护屏典型组屏配置
| 序号 |
设备名称 |
数量 |
功能说明 |
| 1 |
微机防孤岛保护装置 |
1~2台(并网点数量决定) |
被动电压/频率/相位/谐波+主动扰动判据,输出跳闸、告警、闭锁信号;重要站点双机冗余 |
| 2 |
电压/电流采集单元 |
1套 |
接入PT/CT二次,完成三相电压、三相电流、零序、有功无功、频率及谐波采集 |
| 3 |
通信管理机 |
1台(选配) |
规约转换与数据转发,对接监控后台、远动、调度主站,支持61850/104/Modbus |
| 4 |
工业交换机 |
1~2台(选配) |
双电源冗余,连接保护装置、管理机、对时及站内网络 |
| 5 |
GPS/北斗对时装置 |
1台(选配) |
全站统一时钟,保障事件顺序记录与录波时间戳一致 |
| 6 |
远切/远跳接口 |
1套(选配) |
接收调度解列命令、相邻间隔失压联动,硬接点+通信双通道执行 |
| 7 |
双电源分配单元 |
1套 |
AC/DC双路冗余供电,配防雷、空开、指示,保障装置不间断运行 |
| 8 |
继电保护屏柜 |
1面 |
2260×800×600mm,19英寸机架,前后开门,含接地铜排、线槽、端子区 |
四、防孤岛保护屏检测逻辑
被动检测:监测并网点电压越限、频率越限、相位突变、谐波畸变率上升、有功无功功率突变。优点是不改变电能质量,缺点是负荷与电源功率接近时可能进入检测盲区。
主动检测(选配):装置周期注入微小频率偏移、滑模相位扰动或电压谐波扰动;大电网会吸收扰动,孤岛下扰动不被吸收并持续放大,从而触发解列。优点是盲区小,缺点是扰动量需严格限制以免影响电能质量。
通信远切:调度主站、升压站监控或相邻保护检测到失压、解列条件后,通过专用通道下发跳闸命令,作为被动/主动判据的补充,适合多电源、微网及高可靠性场站。
五、防孤岛保护与相关专业配合
防孤岛动作时间、电压频率阈值应与线路保护、重合闸、低频减载、低电压穿越及逆变器自身防孤岛配合。电网故障电压跌落期间,应避免因瞬态扰动误跳;恢复有压后按检有压或检同期逻辑合闸。储能并网点应区分并网放电、离网运行和紧急解列模式,微网并离网切换由能量管理系统与防孤岛屏联合判断。
六、防孤岛保护屏产品特点
独立合规:站点级独立防孤岛,满足光伏、储能、分布式电源并网验收对独立装置的要求。
三重判据:被动+主动+远切互补,降低多逆变器并联、弱网、负荷匹配场景盲区。
整定灵活:电压、频率、逆功率、延时、自动合闸及远切投退按电网细则分项整定。
组屏标准:2260×800×600mm继电保护屏,19英寸安装,工厂预接线预调试,现场接入即可投运。
运维可追溯:事件顺序记录、故障录波、定值比对、USB/网络导出,支持远程调阅。
高可靠:工业级嵌入式平台,双电源、双网冗余,EMC按继电保护要求设计,适应继保室与预制舱环境。