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光伏反孤島裝置原理圖
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專注微機保護

時間 : 2025-07-18 15:21 瀏覽量 : 2

光伏反孤島裝置的核心原理是通過擾動電阻打破孤網(wǎng)運行的平衡狀態(tài),迫使逆變器停止工作,其原理圖可拆解為以下關鍵模塊及工作邏輯:

一、核心組件與功能

  1. 擾動電阻模塊

    • 作用:在孤網(wǎng)運行時投入,通過改變母線電壓和頻率的平衡狀態(tài),觸發(fā)逆變器的防孤島保護機制。

    • 參數(shù)選擇:根據(jù)光伏容量匹配電阻值(如100kW、200kW、400kW等),需考慮額定電流、短時耐受電流(如耐受時間≥1秒)及過載保護特性。

  2. 操作開關與延時保護

    • 延時功能:誤投入時立即跳閘;功能失效時通過延時(如1秒)跳閘,防止擾動電阻燒毀。

    • 互鎖機制:與上級低壓斷路器聯(lián)動,確保上級斷路器斷開后反孤島裝置方可投入,避免帶電操作風險。

  3. 負載專用控制器(如RCX-9390K)

    • 控制邏輯:監(jiān)測母線電壓和頻率,當檢測到孤網(wǎng)運行(如400V母線帶電但電網(wǎng)斷開)時,自動投入擾動電阻。

    • 閉鎖保護:與上級開關電氣閉鎖,僅在條件滿足時合閘,防止誤操作。

二、原理圖工作邏輯

  1. 正常并網(wǎng)狀態(tài)

    • 電網(wǎng)供電正常,反孤島裝置處于待機狀態(tài),擾動電阻未投入,逆變器正常發(fā)電并網(wǎng)。

  2. 孤網(wǎng)運行觸發(fā)條件

    • 電網(wǎng)斷電:如檢修時斷開低壓并網(wǎng)開關。

    • 母線帶電:若400V母線仍存在電壓(如逆變器未及時停機),反孤島裝置啟動。

  3. 擾動電阻投入與逆變器停機

    • 步驟1:控制器檢測到孤網(wǎng)狀態(tài)后,閉合操作開關,投入擾動電阻。

    • 步驟2:擾動電阻改變母線電壓和頻率,打破發(fā)電與用電的平衡(如電壓波動超過逆變器允許范圍)。

    • 步驟3:逆變器檢測到外部電壓/頻率異常,觸發(fā)自身防孤島保護功能,停止發(fā)電并告警。

  4. 安全隔離與復位

    • 跳閘保護:并網(wǎng)斷路器斷開,光伏站與電網(wǎng)側迅速脫離。

    • 手動復位:檢修完成后,需手動斷開反孤島裝置并復位控制器,恢復并網(wǎng)條件。

三、原理圖關鍵節(jié)點說明

  • 輸入信號:母線電壓/頻率采樣、并網(wǎng)開關狀態(tài)、上級斷路器閉鎖信號。

  • 控制輸出:擾動電阻投入指令、斷路器跳閘信號、事故告警信號。

  • 保護邏輯

    • 電壓/頻率越限:如母線電壓≥60V且頻率異常持續(xù)≥設定時間(如1秒),觸發(fā)跳閘。

    • 逆功率保護:檢測到功率反向流動(如光伏發(fā)電向電網(wǎng)倒送),立即斷開連接。

    • 外部聯(lián)跳:接收其他保護裝置信號,實現(xiàn)多級聯(lián)動保護。

四、應用場景與優(yōu)勢

  • 適用場景

    • 屋頂分布式光伏項目(400V/220V并網(wǎng))。

    • 公用變壓器臺區(qū),解決多戶小容量光伏并網(wǎng)問題。

  • 優(yōu)勢

    • 成本效益:一套反孤島裝置可覆蓋多戶光伏,降低單戶成本。

    • 安全可靠:通過物理擾動強制停機,避免逆變器檢測盲區(qū)。

    • 合規(guī)性:滿足國家電網(wǎng)對光伏接入容量的要求(如加裝后容量提升至80%)。

五、原理圖示例(文字描述)

[400V母線] → [電壓/頻率采樣] → [負載專用控制器] → [操作開關] → [擾動電阻]↑                ↓[并網(wǎng)開關狀態(tài)] ←────┘                [斷路器跳閘] → [電網(wǎng)隔離][上級斷路器閉鎖] ────────────────────┘

說明

  1. 控制器實時監(jiān)測母線電壓、頻率及開關狀態(tài)。

  2. 孤網(wǎng)運行時,控制器閉合操作開關,投入擾動電阻。

  3. 母線參數(shù)異常觸發(fā)斷路器跳閘,光伏站與電網(wǎng)隔離。

  4. 上級斷路器閉鎖確保操作安全。

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