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 根據光伏發電的孤島運行機理和防孤島保護策略,設計了一種應用于分布式光伏發電系統的低壓反孤島裝置。通過研究阻性、感性、容性低壓反孤島裝置的設計原理,并考慮擾動負載自身特性,選擇阻性負載實現裝置的反孤島功能。風險分析結果表明,阻性低壓反孤島裝置不會對逆變器、低壓熔斷器等相關設備帶來危害。通過對裝置樣機進行反孤島試驗,驗證了低壓反孤島裝置分斷機理的準確性,證明裝置能在要求時間內破壞分布式光伏孤島運行的條件,實現反孤島功能。

產品主要特點：

    主要功能簡介
    TC-3087除設置有孤島跳閘和孤島恢復遠方合閘功能外，在系統運行中，該裝置不斷監視母線電壓和測量電流，具有對異常電流和電壓報警功能，設置如下：
(1)過電壓跳閘 (可選擇投退)
(2)低電壓跳閘 (可選擇投退)
(3)有壓自動合閘(可選擇投退)
(4)過頻率跳閘(可選擇投退)
(5)低頻率跳閘(可選擇投退)
(6)瞬時逆功率判別跳閘(可選擇投退)
(7) )防孤島保護判別.(可選擇投退)
(8)測量和控制功能：U、I、P、Q，cosΦ，F（需要有測量電流和電壓輸入）
(9)可選擇的自動恢復合閘功能.

 TC-3087的適用范圍
     清潔電源工程供電系統的正常運行方式：一臺 10kV/400V 的配電變壓器正常供電，同時清潔電源并網供電，此時的控制要求如下：
（1）  若測量點出現電流值過高越線（通過設置參數整定），則低壓反孤島裝置TC-3087在液晶顯示上發報警信息，可通過通訊把報警信息上傳。
（2）  實時檢測交流電網（AC380V，50Hz）供電回路三相電壓、電流（測量點），判斷功率流向和功率大小。如果在裝置初期上電的過程中,系統側有電壓,并且大于有壓定值,則裝置上電自動合閘,另外,在發生低電壓跳閘后,裝置在沒有失電的前提從下,裝置可以自動判斷有壓恢復合閘功能.
（3）低壓反孤島裝置TC-3087配置了過壓保護跳閘，低電保護跳閘，過高頻率保護跳閘，低頻率保護跳閘，瞬時逆功率判別跳閘,防止孤島現象出現后造成對系統電網的影響和設備的損壞。

 公司名稱：     保定特創電力科技有限公司    
  公司地址：     保定市競秀街295號創業中心   
  公司電話：     13931210372    
  公司網址：     http://www.emikun.cn
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隨著新能源的逐步發展，為了保證電站的穩定可靠的運行，國家電網對于并網電站的要求越來越完善。而如今的好多光伏電站尤其是分布式光伏，要求裝設防孤島保護裝置來保證電站的運行。那么對于防孤島保護做一個簡單的介紹。
       孤島效應，即當電網由于某種故障原因造成失壓時，該光伏電站可以保持對系統一部分線路供電。孤島現象分為計劃性和非計劃性。顧名思義，當出現非計劃性時應該是電網內出現某個原因造成的，這樣導致的結果可能是影響該站的正常運行、設備受損。因此為了防止這種故障出現，要求加設防孤島保護。
       那么對防孤島保護裝置的要求有哪些呢?首先來講防孤島保護應具備主動式和被動式。主動式包括頻率偏高、有功和無功功率變動等。被動式包括電壓相位跳動、頻率變化等。孤島保護跳閘出口一般接在并網斷路器上，當出現孤島現象時切斷并網斷路器。因此防孤島保護裝置須具備檢并網點的電壓、頻率。然后當電壓、頻率出現波動且大于定制時跳閘出口動作，斷開并網開關。

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光伏逆變器在將光伏組件產生的直流電變換成交流電時，會夾雜有直流分量和諧波，三相電流不平衡，輸出功率不確定性等，目前基本沒有采取有效的治理手段，因此，當有發電功率送往公用電網時，就會對電網產生諧波污染，易造成電網電壓波動，閃變等，如果有許多這樣的發電源向電網輸電時，會導致電網電能質量嚴重下降。所以這類光伏發電系統必須配套加裝防逆流設施，來防止逆功率的發生。

　　針對低壓配電網側的光伏并網發電系統，一般認為光伏發電功率不大于并網側上級配電變壓器容量的20%是合適的。目前，電網公司通常要求光伏并網系統為不可逆流發電系統，即光伏并網系統所發的電由本地負荷消耗，多余的電不允許通過低壓配電變壓器向上級電網逆向送電。系統配置防逆流控制器，通過實時監測配電變壓器低壓出口側的電壓，電流信號來調節系統的發電功率，從而達到光伏并網系統的防逆流功能。

　　光伏發電系統中的防逆流關鍵是并網點如何選擇。如果并在低壓側400V ，如果光伏電站白天發的電遠遠小于負荷，則不必安裝防逆流裝置。只有當大于負荷是才會逆流，一般兩種情況:1流向同級的其它負荷，2流向上一級變壓器，這是會對變壓器造成沖擊，造成事故(如:停電事故等)，此時，從技術風險角度考慮則要加防逆流，防止進入上級電網故，光伏電站的容量一般不超過為負荷20%。

　　低壓并網系統發電一般為內耗型，發電功率在低壓系統中由負荷消耗了。對于具有此裝置的發電系統，理想狀態下，并網點的電網電壓和電流不會隨內部負載的增減而變化，因為負載變化時發電功率也隨之調節，系統內部是平衡的，不會對外部有影響。對于實際情況，因控制器調節是有時間的，當負載變化時短時間內并網點會有功率變化，但這個變化會很小，因為負載變化時，發電功率也會變化，因發電功率是隨負載的變化而變化的，發電功率。

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1、什么是電能質量？
    電能質量是指導致用電設備故障或不能正常工作的電壓、電流或頻率的偏差。從嚴格意思上講，衡量電能質量的主要指標有電壓、頻率和波形。從普遍意義上講是指優質供電，包括電壓質量、電流質量、供電質量和用電質量。
    我們平時使用的電力能源存在一個品質的問題，品質高的電能不但能減輕用電器的損耗、提高電能的使用效率，更關鍵的是品質高的電能更能保證電力系統穩定、健康的運行。醫院、數據中心等對供電安全特別重視的行業尤其對電能質量有很高的的要求。
2、什么引起了電能質量問題？
    從廣義上分類的話，影響電能質量的因素主要包括三個方面：
   （1）雷擊、風暴、雨雪等自然因素對電能質量的影響，這些自然因素的發生使電網發生事故，影響到電網的安全，造成供電可靠性降低。
   （2）大型電力設備的啟動和停運、自動開關的跳閘及重合等電力設備及裝置的自動保護及正常運行對電能質量的影響，使額定電壓暫時降低、產生波動與閃變等。開關如下圖所示。
   （3）非線性負荷、沖擊性負荷等的大量使用。如電弧爐、礦熱爐、中頻爐等大型非線性負載設備的使用，使公用電網產生大量的諧波，產生電壓擾動、產生電壓波動與閃變等。這些負載如下圖所示。
3、電能質量問題有什么危害？
    電能質量問題對電力系統、供電部門和電力用戶帶來嚴重的危害，主要表現在以下幾個方面。
      (1)諧波使公用電網中的元件產生附加的損耗,降低了發電、輸電及用電設備的效率。大量3次諧波流過中線會使線路過熱,甚至引起火災。
      (2)諧波會影響電氣設備的正常工作,使電機產生機械振動和噪聲等,使變壓器局部嚴重過熱,使電容器、電纜等設備過熱、絕緣老化、壽命縮短,以至損壞。
      (3)引起電網諧振。這種諧振可能使諧波電流放大幾倍甚至數十倍,會對系統,特別是對電容器和與之串聯的電抗器形成很大的威脅,經常使電容器和電抗器燒毀。
      (4)導致繼電保護器和自動裝置誤動作，造成不必要的供電中斷和生產損失。            
      (5)諧波會使電氣測量儀表計量不準確,產生計量誤差,給供電部門或電力用戶帶來經濟損失。
      (6)諧波會對臨近的通信系統產生干擾,輕則產生噪聲,降低通信質量;重則導致信息丟失,使通信系統無法正常使用。
      (7)短時停電、電壓驟升或驟降會影響許多特殊行業的生產過程,降低生產工效和產品質量,直接造成經濟損失。
5、為了避免這些情況的發生，電能質量監測裝置的用途尤為廣泛，保定特創電力科技有限公司是一家專業生產廠家，其生產的TC-300B電能質量監測裝置產品性能好，操作簡便，應用領域多。如需了解更多詳情歡迎登陸公司網址www.emikun.cn或撥打電話0312-3121200。

發電機逆功率保護裝置又稱功率方向保護。一般而言，發電機的功率方向應該為由發電機流向母線，但是當發電機失磁或其他某種原因，發電機有可能變為電動機運行，即從系統中吸取有功功率。這就是逆功率。當逆功率達到一定值時，發電機的保護動作，或動作于發信號或動作于跳閘。

并網運行的汽輪發電機，在汽輪機的主汽門關閉之后，便作為同步電動機運行：吸收有功功率而拖著汽輪機轉動，可向系統發出無功功率。由于汽輪機主汽門已關閉，汽機尾部葉片與殘留蒸汽產生摩擦而形成鼓風損耗，長期運行過熱而損壞。燃氣輪機和水輪機也主要是對原動機的損害。發電機逆功率保護裝置主要保護汽輪機不受損害。 
　　對汽輪機逆功率保護裝置的整定計算，就是要確定該保護的動作功率Pdz及動作延時t。1、動作功率Pdz的整定 汽輪發電機逆功率保護的動作功率可按下式計算： Pdz=(Krel*P1)/η Pdz－逆功率保護的動作功率 Krel－可靠系數，取0.8 P1－主汽門關閉后，汽輪機維持同步轉速旋轉所消耗的功率，該功率的大小除與汽輪機的結構及容量有關之外，還與汽輪發電機的主蒸汽系統的結構（管道結構及有無旁路管道等）有關，一般取額定功率的1.5~2% η－發電機拖動汽輪發電機旋轉時的效率，取0.98~0.99 所以：Pdz≈（1.2~1.6%）PN PN－發電機的額定功率。 實際中，Pdz=可取1~1.5%PN。 2、動作延時 發電機逆功率保護的動作延時，應按照汽輪發電機主汽門關閉后允許運行的時間來整定，該允許時間一般為10~15min。計算及運行實踐表明，當汽輪機蒸汽系統有旁路管道時，允許運行時間還要長一些。 因此，若按照汽輪機主汽門關閉之后允許運行的時間來整定保護的動作延時，可取5~10min。動作后作用于解列滅磁。 另外，投運的大型汽輪發電機，多采用逆功率保護去啟動程序跳閘回路，此時，動作時間通常取1~2s。 對于程控逆功率保護，由于動作時間短，在主汽門點閉后很短的時間內，由于汽輪機及發電機的慣性，實際逆功率可能很小，因此逆功率的定值不應大于1%PN。

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保定特創電力科技有限公司是一家以自制研發、生產、銷售為一體的專業生產廠家，產品遠銷國內外，深受廣大消費者的好評，產品種類多，功能齊全，如需了解更多產品詳細信息，歡迎來電咨詢或者登陸公司網站來了解。

        防孤島保護裝置的主要作用如下
      作用一：當電網側失電的時候，需要維修人員去檢修，這時光伏本側還處于正常發電狀態，還會向電網側送電，這時就會形成孤島效應，給電網側檢修人員帶來很大的威協。同樣，當光伏本側出現故障，需要人員檢修的時候，而電網側還有電，這樣電網側有可能會出現向本站反送電的情況，同樣會給光伏本側維修人員帶來生命方面的隱患。如果裝上防孤島保護裝置，當光伏本側或者電網側任何一側失電的時候，防孤島保護裝置都會迅速向并網開關發出命令，讓其跳閘，從而很好的保證了光伏兩側維修人員的生命。
       作用二： 當光伏本側或者電網側任何一側出現頻率、電壓或者過載運行時給兩側主設備造成沖擊時，防孤島保護裝置也會迅速向并網開關發出命令，讓其跳閘，從而很好的保證了兩側主設備不受傷害，避免事故進一步擴大。
       作用三：智能并網： 裝置帶有失壓跳閘、檢有壓自動合閘功能，當故障解除后，光伏兩側都處于正常狀態。這時防孤島保護裝置就會檢測到相關信號，自動合上并網開關，讓其正常工作，省去了人工并網的繁瑣。

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 光伏系統故障解列裝置產品功能特點

■ 根據用戶的不同需求可部署在光伏電站，也可部署在 電網變電站；

■ 電網變電站側的防孤島保護可實現防孤島保護與備自投、安控裝置的一體化，節省用戶投資；

■ 光伏電站側的防孤島保護可實現防孤島與安控裝置的 一體化，光伏系統故障解列裝置判別不依賴電網運行方式，根據需要可 配置被動式原理和主動式原理；

■ 采用分散主從式系統構架，既可集中布置，也可小室 分散布置；

■ 實時數據和故障實時模擬和下載，調試、聯調、定檢 方便；

■ 強大的定值管理功能，記錄定值修改的時間；

■ 裝置軟件采用組態可配置式設計。

光伏系統故障解列裝置主要性能指標

■ 電氣測量精度達到：電壓±0.5%,電流±1%、功率1.5%， 頻率±0.01Hz；

■ 故障狀態下突變量啟動時間：5～10ms；

■ 變電站側防孤島保護判別時間<100ms；

■ 光伏電站側防孤島保護判別時間<1s。

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電能質量(Power Quality)，從嚴格意思上講，衡量電能質量的主要指標有電壓、頻率和波形，包括電壓質量、電流質量、供電質量和用電質量。電能質量問題可以定義為：導致用電設備故障或不能正常工作的電壓、電流或頻率的偏差，其內容包括頻率偏差、電壓偏差、電壓波動與閃變、三相不平衡、瞬時或暫態過電壓、波形畸變(諧波)、電壓暫降、中斷、暫升以及供電連續性等。

在現代電力系統中，電壓暫降，暫升和短時中斷，諧波產生的電壓波形畸變;已成為重要的電能質量問題。

1.電壓不平衡是指三相電壓的幅值或相位不對稱。不平衡的程度用不平衡度(電壓負序分量和正序分量的方均根值百分比)來表示，典型的三相不平衡是指不平衡度過2%，短時過4%。在電力系統中，各種不平衡工業負荷以及各種接地短路故障都會導致三相電壓的不平衡。

2.過電壓是指持續時間大于1分鐘，幅值大于標稱值的電壓。典型的過電壓值為1.1~1.2倍標稱值。過電壓主要是由于負載的切除和無功補償電容器組的投入等過程引起，另外，變壓器分接頭的不正確設置也是產生過電壓的原因。

3.欠電壓是指持續時間大于1分鐘，幅值小于標稱值的電壓。典型的欠電壓值為0.8~0.9倍標稱值。其產生的原因一般是由于負載的投入和無功補償電容器組的切除等過程。另外，變壓器分接頭的錯誤設置也是欠電壓產生的原因。

4.電壓驟降是指在工頻下，電壓的有效值短時間內下降。典型的電壓驟降值為0.1~0.9倍標稱值，持續時間為0.5個周期到1分鐘。電壓驟降產生的原因主要有電力系統發生故障，如系統發生接地短路故障;大容量電機的啟動和負載突增也會導致電壓驟降。

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 光伏系統故障解列裝置產品功能特點

■ 根據用戶的不同需求可部署在光伏電站，也可部署在 電網變電站；

■ 電網變電站側的防孤島保護可實現防孤島保護與備自投、安控裝置的一體化，節省用戶投資；

■ 光伏電站側的防孤島保護可實現防孤島與安控裝置的 一體化，光伏系統故障解列裝置判別不依賴電網運行方式，根據需要可 配置被動式原理和主動式原理；

■ 采用分散主從式系統構架，既可集中布置，也可小室 分散布置；

■ 實時數據和故障實時模擬和下載，調試、聯調、定檢 方便；

■ 強大的定值管理功能，記錄定值修改的時間；

■ 裝置軟件采用組態可配置式設計。

光伏系統故障解列裝置主要性能指標

■ 電氣測量精度達到：電壓±0.5%,電流±1%、功率1.5%， 頻率±0.01Hz；

■ 故障狀態下突變量啟動時間：5～10ms；

■ 變電站側防孤島保護判別時間<100ms；

■ 光伏電站側防孤島保護判別時間<1s。

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逆功率保護，用于保護汽輪機。當主汽門誤關閉或機爐保護動作關閉主汽門而發電機出口開關未跳閘時，發電機變成電動機運行狀態，此時發電機從系統吸收有功和無功，這種工況對發電機并無影響但由于鼓風損失，氣輪機尾部葉片有可能過熱，損壞尾部葉片而造成汽輪機事故。

        逆功率保護，用于保護汽輪機。當主汽門誤關閉或機爐保護動作關閉主汽門而發電機出口開關未跳閘時，發電機變成電動機運行狀態，此時發電機從系統吸收有功和無功，這種工況對發電機并無影響但由于鼓風損失，氣輪機尾部葉片有可能過熱，損壞尾部葉片而造成汽輪機事故。因此大機組不允許在這種工況下長時間運行，較多只允許運行幾分鐘。

       我國自行設計的發電機，以往不裝設逆功率保護，但采取以下措施：

        (1) 主汽門關閉后，在控制室內發信號，如主汽門誤關閉，檢查之后可迅速恢復供汽，使機組正常運行，如幾分鐘恢復不了，可由值班員斷開發電機出口開關。

        (2) 采用聯鎖方法。當主汽門關閉后，用主汽門輔助接點，經延時切除發電機。上述方法雖然可行，但有不足之處，因為都不能正確地反映主汽門關閉情況。為了及時發現逆功率的異常工況，歐洲一些國家在發電機上配置有逆功率保護。逆功率保護其核心元件是逆功率。逆功率繼電器和功率方向繼電器相似，只是在功率方向相反時動作，及時發出信號或延時動作切機

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