工商业光储必看！防孤岛装置如何联动备用电源实现“停电0损失”？

什么是孤岛效应？

孤岛效应是指在电网供电系统中出现的一种异常情况。

当公共电网因故障停电或者其他原因断电时，原本接入电网的分布式发电系统（如太阳能电站、风力发电场）如果没有及时与电网断开，就会继续向其周围的一部分用电负荷供电。这样一来，这部分由分布式电源单独供电的区域就好像在停电的 “大海"（主电网断电区域）中形成了一个电力 “孤岛"。

例如，一个小区附近有一个光伏发电系统接入电网。正常情况下，小区的用电是由大电网和光伏发电系统共同供电。当大电网因故障停电后，如果光伏发电系统没有停止供电，小区的部分区域仍能有电，这就出现了孤岛效应。这可能会导致电力检修人员误判线路状态，产生安全风险，同时对发电设备和用户设备也会造成损害。

防孤岛保护装置的作用

○防止孤岛效应

当电网断电时，能及时切断分布式电源（如光伏、风电）与电网的连接，避免分布式电源单独向局部电网供电形成孤岛。这是因为孤岛会使电网停电区域仍带电，产生安全隐患。

○保障人员安全

在电网停电后，如果没有防孤岛保护，维修人员可能会误以为线路没电而进行操作，有触电风险。该装置可以避免这种情况，保障维修人员安全。

○保护用电设备

孤岛运行时，发电系统输出的电压、频率等电能质量参数可能不稳定。防孤岛保护装置能防止这种异常电能质量对用户设备造成损坏。

○保护发电设备自身

孤岛状态下，发电设备可能会因过载、过频或过压等异常工况而损坏。该装置通过及时动作，能有效避免这些问题，延长发电设备的使用寿命。

安科瑞防孤岛保护装置介绍

AM5SE-IS防孤岛保护装置主要适用于35kV、10kV及低压380V光伏发电、燃气发电等新能源并网供电系统。具有逆功率保护、频率保护（低频减载/高频保护）、频率突变跳闸、有压自动合闸、三段式过流保护（可经低电压闭锁、可带方向闭锁）、反时限过流保护等保护功能。

根据 GB/T 50865-2013  "当光伏发电系统设计为不可逆并网方式，应配置逆向功率保护设备。当检测到逆向电流超过额定输出的5%时，光伏发电系统应在2s内自动降低出力或停止向电网线路送电。"

防孤岛保护装置在工商业储能系统中的应用

在工商业储能系统中，防孤岛保护装置主要用于检测电网的运行状态。当电网停电时，装置可以迅速检测到这一情况，防止储能系统继续向电网侧供电，避免形成 “孤岛效应"。孤岛效应可能会对维修人员等造成触电危险。

同时，防孤岛保护装置能够保障储能系统自身的安全稳定运行。它可以准确控制储能系统与电网之间的连接和断开，使得储能系统在电网故障等异常情况下能按照设定的策略进行动作，如停止供电或切换到离网运行模式等。

防孤岛保护装置在光储充系统中的应用

在光储充系统中，防孤岛保护装置起到关键作用。

首先，它用于监测电网状态。正常情况下，光储充系统与电网连接，当电网出现故障，如断电、电压骤降或频率异常时，防孤岛保护装置能够及时感知这种变化。

其次，避免孤岛现象。一旦检测到电网故障，装置会立即动作，切断光储充系统与电网的连接，防止光储充系统独立向局部电网供电形成孤岛。这是因为孤岛运行可能会对电力检修人员造成安全威胁，如触电风险。而且孤岛运行时的电压和频率可能会超出正常范围，损坏系统中的设备。

另外，在系统恢复阶段，防孤岛保护装置可以确保光储充系统在电网恢复正常后，安全、稳定、有序地重新接入电网，保障整个系统的正常运行。

安科瑞分布式光伏监控系统Acrel-1000DP结合防逆流保护装置AM5SE-IS，可实时监测市电下网电量，软件内设置防逆流控制策略，满足站点防逆流并网要求，防逆流保护装置内设置逆功率保护功能做双重保障。

  根据 GB/T 50865  "当光伏发电系统设计为不可逆并网方式，应配置逆向功率保护设备。当检测到逆向电流超过额定输出的5%时，光伏发电系统应在2s内自动降低出力或停止向电网线路送电。"

防逆流保护装置目前有2款，可以根据应用场景来选择。

  1）当并网点与逆流检测点距离较近时，选择AM5SE-IS防逆流保护装置。

防逆流保护装置AM5SE-IS

AM5SE-IS防逆流保护装置，具有：

  逆功率跳闸、逆功率恢复合闸；

  低功率跳闸、低功率恢复合闸。

  下图为AM5SE-IS防逆流保护装置功能示意图：

2）当并网点与逆流检测点距离较远时（200m以上时），选择AM5SE-PV系列主从机防逆流保护装置。

AM5SE-PV系列防逆流保护装置，具有：

主从机方案四段低功率/低功率恢复合闸

  主从机方案逆功率/逆功率恢复合闸

  主机防孤岛保护

  从机防孤岛保护。

下图为AM5SE-PV主从机方案防逆流保护装置功能示意图：

  若一路市电进线下带多个并网点，主机选用AM5SE-PVM、从机选用AM5SE-PVS（*多支持1主5从）。

  若当市电进线为多路电源进线带1或多个并网点，主机选用AM5SE-PVM、从机选用AM5SE-PVS2（1个主机*多支持5个从机、1个从机*多接受4个主机）。

一、逆功率保护方案

  通过在市电进线处安装防孤岛/逆流一体化装置，如 AM5SE-IS 防逆流保护装置，该 装置能够实时且精准地监测光伏系统的发电情况,一旦检测到孤岛或逆流现象，便会即 刻切断并网点断路器，从而确保电网安全。

二、柔性调节方案

  1) 基于协调控制器 通过在市电进线处安装 APM520 电力监测仪表，将监测信号上传至 ACCU-100 微电网 协调控制器。该控制器会对逆流数据展开精确的逻辑计算，进而据此对逆变器的输出功 率进行调整，最终实现无逆流运行。同时，为确保系统的可靠性，还配备了防逆流保护 装置。这样一来，在控制器出现故障或通讯中断等异常情况下，能够迅速切断并网柜断 路器，保障电网安全。

  2) 基于光伏监控系统 Acrel-1000DP 是专业的分布式光伏监控系统，满足电网对光伏高压并网二次监控系 统的各项要求，该系统除了具有光伏逆流柔性控制功能外，还具备光伏发电实时监测、 故障报警、曲线记录、报表查询等功能，并可将光伏电站运行数据上传至电网调度平台。

  3) 基于电表与逆变器配合 在家庭户储场景，通过家庭入户箱安装 ADL400N 等型号的防逆流表，防逆流表会实 时监测相关数据，并将其反馈给具备防逆流功能的逆变器，逆变器则依据接收到的信息 对输出功率进行调整，从而实现防逆流。

三、智慧能源管理平台方案

  借助 AcrelEMS 智慧能源管理平台，可对用户微电网的光伏发电系统以及用电负荷 展开实时监测。结合先进的光伏预测技术，该平台能够优化运行策略，实现源荷之间的 有序互动。不仅可以灵活调节逆变器出力，有效避免逆流现象，还能充分满足企业微电 网在能效管理数字化、安全分析智能化等方面的需求，显著提高微电网的运行效率和能 源利用率。