引言

　　逆變器作為光伏系統(tǒng)的核心部件，是系統(tǒng)中唯一具備多種數(shù)字化功能、同時又直接銜接電網(wǎng)的智能設(shè)備，對于電流電壓的調(diào)配具有重要作用。逆變器除了要具有防雷、過溫、過載、瞬時過電流等保護功能外，還需要一種特殊的保護功能——防孤島保護。那么，今天我們就來聊一聊光伏防孤島。

　　什么是孤島效應(yīng)？

　　孤島效應(yīng)是指當(dāng)電網(wǎng)的部分線路因故障或維修而停電時，停電線路由所連的并網(wǎng)發(fā)電裝置繼續(xù)供電，并連同周圍負(fù)載構(gòu)成一個自給供電的孤島的現(xiàn)象。

　　孤島效應(yīng)示意圖

　　為什么要防孤島？

　　“孤島效應(yīng)”對于系統(tǒng)設(shè)備、人員安全等都存在著巨大的安全隱患，主要體現(xiàn)在以下方面：

　　設(shè)備破壞：孤島效應(yīng)發(fā)生時，電網(wǎng)很可能產(chǎn)生過欠壓、過欠頻等異常問題，會對工作中的負(fù)載設(shè)備產(chǎn)生沖擊破壞;同時，光伏系統(tǒng)輸出電壓與電網(wǎng)電壓之間會產(chǎn)生相位差，而當(dāng)電網(wǎng)供電恢復(fù)時會產(chǎn)生浪涌電流，很可能會對光伏系統(tǒng)、負(fù)載設(shè)備等帶來損壞或其他危害。

　　人員安全：在光伏系統(tǒng)中，當(dāng)電網(wǎng)因故障或其他原因停電時，若逆變器仍繼續(xù)工作，光伏系統(tǒng)持續(xù)發(fā)電，那么維修人員在檢修過程中，就很有可能發(fā)生危險。

　　此外，近年來行業(yè)及一些地方也相繼出臺了相關(guān)技術(shù)規(guī)范，對于防孤島保護進行了要求。如《NB/T 32004-2018光伏并網(wǎng)逆變器技術(shù)規(guī)范》，要求B類逆變器，應(yīng)具備快速監(jiān)測孤島且立即斷開與電網(wǎng)連接的能力，防孤島保護動作時間應(yīng)不大于2s，同時發(fā)出警示信號，且孤島保護還應(yīng)與電網(wǎng)側(cè)線路保護相配合。

　　防孤島的工作原理

　　逆變器防孤島保護的工作原理主要是通過以主動或被動的方式檢測電網(wǎng)電壓和頻率等信息，判斷電網(wǎng)的運行情況。當(dāng)檢測到電網(wǎng)斷開或者頻率異常時，逆變器會通過繼電器迅速斷開，停止電能的輸出，以避免孤島效應(yīng)的形成。同時，逆變器還會通過與電網(wǎng)的同步控制來保證光伏發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。

　　昱能微逆防孤島解決方案

　　昱能微型逆變器具備快速監(jiān)測孤島且立即斷開與電網(wǎng)連接的能力，可以根據(jù)各地并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)要求，在產(chǎn)品出廠前后實現(xiàn)保護門限、時限的靈活調(diào)節(jié)，從而滿足不同地區(qū)的并網(wǎng)需求。在實際應(yīng)用中，昱能微型逆變器通常采用被動檢測與主動檢測相結(jié)合的方法：

　　1.主動檢測

　　當(dāng)電網(wǎng)斷開或停電時，微型逆變器主動向電網(wǎng)方向注入小信號，通過檢測反饋信號來判斷電網(wǎng)是否掉電;若檢測到電網(wǎng)掉電后，逆變器會啟動防孤島保護功能，停止發(fā)電工作，以此防止孤島效應(yīng)的產(chǎn)生。

　　主動檢測示意圖

　　2.被動檢測

　　當(dāng)電網(wǎng)由于負(fù)載設(shè)備啟動功率大、耗電高或者光伏系統(tǒng)發(fā)電過多等原因，電網(wǎng)會產(chǎn)生例如過欠壓、過欠頻等異常信號，逆變器通過檢測信號來判斷電網(wǎng)是否異常，實現(xiàn)防孤島保護。

　　被動檢測示意圖

　　小結(jié)

　　綜上所述，孤島效應(yīng)的發(fā)生會對光伏系統(tǒng)設(shè)備及人員安全造成諸多不利影響，是威脅光伏系統(tǒng)安全的主要因素之一。昱能微型逆變器自帶防孤島保護功能，能夠及時準(zhǔn)確斷開與電網(wǎng)的連接，防止孤島效應(yīng)的發(fā)生;同時產(chǎn)品還具有防雷、過溫、過載等保護功能，進一步提升系統(tǒng)安全，助力電站發(fā)揮長期效益。