分布式光伏并网安全防护系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电力系统领域，具体设及一种分布式光伏并网安全防护系统。
【背景技术】
[0002] 发展光伏发电最大的技术挑战就是反孤岛，在越来越多的分布式光伏系统接入电 网情况下，孤岛效应的危害就显得更为突出，对电网的检修造成很大的影响，表现为；重新 跳开线路或者相连的设备可能会由于失步合闽而造成破坏；在孤岛期间认为线路不带电的 电网维护工人将受到安全威胁；孤岛可能干扰电力系统的正常的手动或自动供电操作，孤 岛下的重合闽可能会影响配电系统的保护开关动作程序，导致线路再次跳闽，破坏并网逆 变器及相连的设备；单相分布式并网发电系统中，当孤岛发生时，若不及时的断开有可能造 成或者加剧本地=相供电系统的不平衡，增加电网检修的难度和工作量。分布式光伏发电 大多属于用户侧并网，当出力与负荷就地平衡时，就会存在孤岛效应问题。当电力检修人 员在维护接有分布式光伏发电系统网侧线路或设备时，一旦分布式光伏发电的防孤岛保护 功能失效，将给电力检修人员的现场安全作业等带来隐患。如图1所示，根据Q/GDW480-2010《分布式电源接入电网技术规定》，孤岛效应是指当开关QF1断开后，公共连接点开关 QF2 (或分布式光伏发电接入装置）未能检出孤岛状态并及时断开，使分布式光伏发电系统 依然向系统送电。当电网因事故或停电检修而失电时，如果分布式光伏发电系统的出力与 本地负荷相匹配，就可能发生孤岛效应，造成待检修线路带电，给系统设备和相关人员带来 安全隐患。
【发明内容】
[0003] 针对W上现有技术的不足，本发明提供一种分布式光伏并网安全防护系统，通过 建立=道安全屏障，解决分布式光伏低压并网安全问题。
[0004] 本发明的技术方案是；一种分布式光伏并网安全防护系统，该系统包括设置在分 布式光伏发电系统和配电网之间的分布式光伏逆变器和中低压断路器，所述中低压断路器 具有关断单元、检测无压跳闽单元和检测有压合闽单元。所述分布式光伏逆变器根据分布 式光伏逆变器交流输出端电压值切断分布式光伏发电系统向电网供电。当分布式光伏逆变 器交流输出端电压V< 50%V标称时，最大跳闽时间为0. 1秒；当50%V标称《V< 85%V标 称时，最大跳闽时间为2秒；110%V标称<V《135%V标称最大跳闽时间为2秒；当135%V V，最大跳闽时间为0. 05秒。所述分布式光伏逆变器在电网频率变化时，分布式光伏 逆变器根据电网频率切断分布式光伏发电系统向电网供电。当电网频率f< 48,分布式光 伏逆变器0. 2s内停止运行；当电网频率48《f《49. 5,分布式光伏逆变器运行10分钟 后停止运行；当电网频率49. 5 <f《50. 2,分布式光伏逆变器正常运行；当电网频率50. 2 <f《50. 5,分布式光伏逆变器运行2min后停止运行，处于停运状态的逆变器不得并网； 当电网频率50. 5 <f，分布式光伏逆变器运行2分钟后停止运行，处于停运状态的逆变器不 得并网。所述检测无压跳闽单元失压跳闽值为30%叫,延时为10秒。所述检测有压合闽单 元合闽值为30%叫,合闽采用手动合闽。该系统还包括安装在分布式光伏发电系统送出线 路电网侧的反孤岛装置，所述反孤岛装置包括操作开关和扰动负载。所述反孤岛装置用于 形成扰动，使分布式光伏逆变器检测到电压或频率异常，在2秒内产生保护动作。
[0005] 本发明有如下积极效果；通过=道屏障的设置，可在现有装备技术条件下，系统的 解决分布式光伏低压并网安全问题。由于分布式光伏逆变器、分布式光伏专用断路器在分 布式光伏接入工程中本身就存在，只是在设备性能参数上有所增加和调整，并未新增装置， 而专用低压反孤岛装置也只在分布式光伏并网容量达到一定比例时（如上级变压器额定 容量的25% )，即有可能形成孤岛的条件下，才进行安装配置，并且装置功能简单实用，自 身成本价格较低，在系统的解决分布式光伏低压并网安全的基础上，很好的兼顾到了经济 性，有效降低了用户的工程投资成本。
【附图说明】
[0006] 图1本发明中【具体实施方式】中的光伏发电系统的孤岛效应示意图；
[0007] 图2本发明中【具体实施方式】中的安全防护S道安全屏障示意图。
【具体实施方式】
[000引下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的【具体实施方式】如所设及的各构件 的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及 操作使用方法等，作进一步详细的说明，W帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术 方案有更完整、准确和深入的理解。
[0009] 从安全、经济原则出发，在现有条件下，可W从光伏逆变器、并网开关、低压母线该 =个层面入手，构成有效地安全防护体系，防护体系如下图2所示。
[0010] (1)屏障1 -逆变器防护
[0011] 分布式光伏逆变器自身普遍具有电压、频率异常响应和反孤岛保护功能，根据《并 网光伏发电专用逆变器技术条件》要求。逆变器交流输出端电压超出下表电压范围时，逆变 器应切断向电网供电，并发出警示信号。
[0012] 表4-1逆变器电压异常响应要求 [001 引
【主权项】
1. 一种分布式光伏并网安全防护系统，其特征在于：该系统包括设置在分布式光伏发 电系统和配电网之间的分布式光伏逆变器和中低压断路器，所述中低压断路器具有关断单 元、检测无压跳闸单元和检测有压合闸单元。
2. 根据权利要求1所述的分布式光伏并网安全防护系统，其特征在于：所述分布式光 伏逆变器根据分布式光伏逆变器交流输出端电压值切断分布式光伏发电系统向电网供电。
3. 根据权利要求2所述的分布式光伏并网安全防护系统，其特征在于：当分布式光伏 逆变器交流输出端电压V < 50 % 时，最大跳闸时间为0. 1秒；当50 % V标称< V < 85 % V标称时，最大跳闸时间为2秒；110% V标称< V彡135% V标称最大跳闸时间为2秒；当135% Vga1 < V，最大跳闸时间为0. 05秒。
4. 根据权利要求1所述的分布式光伏并网安全防护系统，其特征在于：所述分布式光 伏逆变器在电网频率变化时，分布式光伏逆变器根据电网频率切断分布式光伏发电系统向 电网供电。
5. 根据权利要求4所述的分布式光伏并网安全防护系统，其特征在于：当电网频率f < 48,分布式光伏逆变器0. 2s内停止运行；当电网频率48 < f < 49. 5,分布式光伏逆变器 运行10分钟后停止运行；当电网频率49. 5 < f < 50. 2,分布式光伏逆变器正常运行；当电 网频率50. 2 < f < 50. 5,分布式光伏逆变器运行2min后停止运行，处于停运状态的逆变器 不得并网；当电网频率50. 5 < f，分布式光伏逆变器运行2分钟后停止运行，处于停运状态 的逆变器不得并网。
6. 根据权利要求1所述的分布式光伏并网安全防护系统，其特征在于：所述检测无压 跳闸单元失压跳闸值为30%Un，延时为10秒。
7. 根据权利要求1所述的分布式光伏并网安全防护系统，其特征在于：所述检测有压 合闸单元合闸值为30%Un，合闸采用手动合闸。
8. 根据权利要求1所述的分布式光伏并网安全防护系统，其特征在于：该系统还包括 安装在分布式光伏发电系统送出线路电网侧的反孤岛装置，所述反孤岛装置包括操作开关 和扰动负载。
9. 根据权利要求8所述的分布式光伏并网安全防护系统，其特征在于：所述反孤岛装 置用于形成扰动，使分布式光伏逆变器检测到电压或频率异常，在2秒内产生保护动作。
【专利摘要】本发明涉及一种分布式光伏并网安全防护系统，属于电力系统领域，该系统包括设置在分布式光伏发电系统和配电网之间的分布式光伏逆变器和中低压断路器，中低压断路器具有关断单元、检测无压跳闸单元和检测有压合闸单元。分布式光伏逆变器根据分布式光伏逆变器交流输出端电压值切断分布式光伏发电系统向电网供电。通过三道屏障的设置，可在现有装备技术条件下，系统的解决分布式光伏低压并网安全问题。
【IPC分类】H02J3-38, H02H7-26
【公开号】CN104753045
【申请号】CN201510178082
【发明人】林其友, 侯劲松, 蒯圣宇, 赵武, 赵锋, 舒晓欣, 庞彦, 李涛, 蒯群
【申请人】国家电网公司, 国网安徽省电力公司芜湖供电公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年4月15日