AM5SE-IS防孤島保護裝置在某電力集團光伏發(fā)電項目中的應用

時間：2022-03-22

摘要：近幾年，新能源的利用越來越廣泛，國家對光伏電站系統(tǒng)的建設(shè)十分重視，促使光伏并網(wǎng)系統(tǒng)被大量使用。本文介紹的AM5SE-IS防孤島保護裝置可以適用于光伏發(fā)電并網(wǎng)供電系統(tǒng)。當發(fā)生孤島現(xiàn)象時，可以快速切除并網(wǎng)點，使本站與電網(wǎng)側(cè)快速脫離，保證整個電站和相關(guān)維護人員的生命安全，降低人力維護成本。

關(guān)鍵詞：光伏并網(wǎng)系統(tǒng)；防孤島保護；孤島現(xiàn)象

1概述

某電力建設(shè)集團有限公司成立于2008年4月22日，占地面積42486平方米，總建筑面積61548平方米。現(xiàn)集團下屬有電力勘察設(shè)計院、電氣設(shè)備制造廠、電力建設(shè)公司（變電公司、配電公司）為一體的國家**企業(yè)。是國網(wǎng)公司供配電設(shè)施入圍單位，也是大型央企、大型房企、大型工業(yè)企業(yè)、大型商業(yè)企業(yè)、大型**項目**的變配電系統(tǒng)供應商。公司產(chǎn)品包括安全型充氣柜、中置柜、低壓柜、預裝式變電站、動力配電箱等?，F(xiàn)集團公司在職人員500多人，年業(yè)績近10億，在全國承接的大型電力工程累計已有1600多項，均在安全運行，目前已是國內(nèi)較有競爭力的電力工程EPC總承包的大型企業(yè)。

2 產(chǎn)品需求

本次針對某電力集團澤勝翔安火炬園10/0.4KV光伏項目裝設(shè)AM5SE-IS防孤島保護裝置，主要是利用裝置中的頻率突變跳閘和有壓自動合閘功能實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的保護作用。

正常運行時，線路的頻率處于平衡穩(wěn)定的值，當頻率波動較大，其頻率變化率**過了規(guī)定的定值時，可能會導致用電設(shè)備遭到破壞影響供電質(zhì)量且對電力維修人員的生命安全有很大的威脅。因此，需要頻率突變保護功能跳開并網(wǎng)點開關(guān)，對電站起到保護作用。

頻率突變跳閘保護功能主要是監(jiān)測線路中的頻率變化率，當線路有流，或線路有壓且斷路器合閘時，若頻率變化率df/dt大于頻率突變定值，裝置經(jīng)可設(shè)延時發(fā)出頻率突變跳閘命令。保護邏輯如下圖。

圖1 頻率突變保護邏輯

有壓自動合閘保護功能主要是為了能夠保護電網(wǎng)與光伏電站之間安全工作同時，保證用戶的方便，需要做到光伏電站系統(tǒng)欠壓/失壓自動跳閘，檢有壓后自動合閘。這樣既可保證設(shè)備的安全，電網(wǎng)的穩(wěn)定，又可降低人力維護成本。

當檢測到市電側(cè)電壓恢復正常，頻率正常，且待并側(cè)電壓和市電側(cè)電壓的電壓幅值、電壓頻率和電壓相角滿足同期條件時，若斷路器處于分位，裝置經(jīng)可設(shè)延時發(fā)出有壓自動合閘命令。其中，同期動作的判斷條件可以選擇投入或退出，若退出，則不加入同期動作條件，僅判斷市電側(cè)電壓、頻率。保護邏輯如下圖。

圖2 有壓自動合閘保護邏輯

3 產(chǎn)品方案

本工程線路主要包括市電側(cè)和光伏并網(wǎng)側(cè)兩大部分，由于孤島效應在光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中經(jīng)常發(fā)生，因此需要在并網(wǎng)柜處安裝AM5SE-IS防孤島保護裝置，利用其頻率突變跳閘和有壓自動合閘保護功能保證人員和電網(wǎng)的安全可靠運行，整個配電室上圖方案如下：

圖3 配電室上圖方案

針對本項目的一次方案及二次圖紙設(shè)計如下：

圖4 一次方案設(shè)計圖

圖5 并網(wǎng)柜二次原理圖

4 測試

在與客戶進行了溝通的基礎(chǔ)上，客戶于2022年1月5日對防孤島保護裝置的頻率突變跳閘和有壓自動合閘保護功能進行調(diào)試。

（1）測試儀器和保護裝置

圖6 現(xiàn)場AE型繼電保護測試儀電壓電流接線

圖7 AM5SE-IS防孤島保護裝置一次模擬圖

圖8 現(xiàn)場調(diào)試環(huán)境

（2）頻率突變保護測試

1）測試項目

根據(jù)現(xiàn)場施工圖紙及客戶需求，本次頻率突變保護裝置測試值設(shè)置見表1：

表1 AM5SE-IS頻率突變保護測試值設(shè)置

2）測試流程

根據(jù)表1所示進行現(xiàn)場接線與測試值設(shè)置。

先讓斷路器處于合閘狀態(tài)，如圖9所示。然后在端子X1.17-X1.18、X1.19-X1.20、X1.21-X1.22上施加57.74V電壓，按照圖10設(shè)置頻率變化率參數(shù)，裝置經(jīng)延時保護跳閘，對應的指示燈亮，如圖11所示。

圖9 斷路器合閘狀態(tài)

圖10 頻率突變參數(shù)設(shè)置

圖11 頻率突變保護動作事件記錄

（1）有壓自動合閘保護測試

1）測試項目

根據(jù)現(xiàn)場施工圖紙及客戶需求，本次有壓自動合閘保護要求在市電側(cè)和并網(wǎng)側(cè)檢同期的情況下，觸發(fā)有壓自動合閘保護功能，所以需要有壓自動合閘和同期功能都投入，有壓自動合閘保護測試值設(shè)置見表2，檢同期測試值設(shè)置見表3：

表2 AM5SE-IS有壓自動合閘測試值設(shè)置

表3 AM5SE-IS檢同期測試值設(shè)置

2）測試流程

根據(jù)表2、表3所示進行現(xiàn)場接線與測試值設(shè)置。

先讓斷路器處于分閘的狀態(tài)，如圖12所示，并給合后位開入對應的開入量施加信號（AC/DC 220V或AC/DC110V)，然后在端子X1.17-X1.18、X1.25-X1.26上分別施加電壓UA=UB=57.74V∠0°，頻率f=49.99Hz，具體設(shè)置如圖13所示。經(jīng)延時，裝置發(fā)出同期合閘及保護合閘事件記錄，如圖14、圖15、圖16所示。

圖12 斷路器分閘狀態(tài)

圖 13 電壓施加窗口

（4）測試結(jié)論

本次測試對AM5SE-IS防孤島保護裝置進行了頻率突變跳閘和有壓自動合閘保護功能驗證，測試結(jié)果均符合用戶技術(shù)要求。AM5SE-IS防孤島保護裝置的頻率突變跳閘能合理防止線路頻率變化率突變，有壓自動合閘保護能夠在系統(tǒng)失壓后檢測到有壓，斷路器自動合閘，可以確保系統(tǒng)恢復正常供電。

5 結(jié)語

防孤島保護裝置是光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中的重要組成部分，許多重要場所0.4kV的低壓變電站都會引入燃油發(fā)電機或者小型光伏變電站，這些基本為用戶側(cè)自備式電源系統(tǒng)，自發(fā)自用，不向中壓電網(wǎng)或高壓電網(wǎng)饋電。本文介紹的AM5SE-IS防孤島保護裝置頻率突變功能可對線路中的頻率變化率進行實時監(jiān)測，當檢測到頻率變化率**過了規(guī)定的定值時，裝置發(fā)出頻率突變跳閘命令跳開斷路器。有壓自動合閘功能可做到光伏電站系統(tǒng)欠壓/失壓自動跳閘，檢有壓后自動合閘。這樣既可保證設(shè)備的安全，電網(wǎng)的穩(wěn)定，又可降低人力維護成本。

詞條
詞條說明
湖南長沙市餐飲油煙排放在線監(jiān)測方案如何實施？
餐飲油煙排放在線監(jiān)測平臺采集餐飲油煙處理設(shè)備運行狀態(tài)和油煙排放的濃度數(shù)據(jù)，自動對**標排放及異常企業(yè)進行提示預警，監(jiān)管部門可*進處理，督促餐飲企業(yè)整改設(shè)備，并定期清洗、維護，實現(xiàn)減排環(huán)保，不擾民等目的。現(xiàn)場安裝監(jiān)測終端，實時監(jiān)測油煙油煙凈化器的工作狀態(tài)，包括設(shè)備運行的電流等，同時結(jié)合排煙口的顆粒物濃度進行對比分析，一旦排放**標，系統(tǒng)會發(fā)出異常信號。油煙監(jiān)測設(shè)備用來監(jiān)測油煙、顆粒物、NmHc等數(shù)據(jù)；
Acrel-2000E/B配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)在方佳電力10kV預制艙中的應用
摘要：Acrel-2000E/B配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)是以智能控制為**，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的集成應用，來實現(xiàn)配電室內(nèi)環(huán)境的全天狀態(tài)監(jiān)視和智能控制。針對方佳電力10kV預制艙項目的要求，系統(tǒng)實現(xiàn)了環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測和設(shè)備控制，起到了預防運行環(huán)境異常導致配電設(shè)備運行故障的作用，保證了維護人員的安全，延長了設(shè)備使用壽命，實現(xiàn)了配電室環(huán)境的分布式遠程管理。?關(guān)鍵詞：預制艙；環(huán)境監(jiān)測；設(shè)備控制。0?
能耗監(jiān)測系統(tǒng)在蘇州三星學校地塊項目的研究與應用
摘要：隨著社會生活水平的提高，經(jīng)濟的繁榮發(fā)展，人們對能源的需求逐漸增長，由此帶來的能源危機日益嚴重。辦公建筑如何實時的了解、分析和控制能源消耗已成為需要解決的迫在眉睫的難題。傳統(tǒng)的能源消耗智能以月/季度/年為周期進行，然而辦公建筑是每日、每時都在進行，能源消耗也是每日、每時的發(fā)生。本文介紹蘇州三星學校地塊建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)，系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過Acrel-5000型能耗監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)
滅弧式短路保護器在家庭電氣*中的應用-安科瑞
摘要隨著國民經(jīng)濟的增長和人民生活水平的不斷提高，家庭電氣化發(fā)展*。連接線、開關(guān)、保險裝置、連接器、電器等部分問題可能導致火災，因此家庭電氣*已成為一個不容忽視的問題。【關(guān)鍵詞】電氣*；電氣*限流保護器；1電氣火災的原因在電氣*領(lǐng)域，雖然智能電子設(shè)備已廣泛用于監(jiān)控、報警和控制用戶現(xiàn)場的電氣線路，但電氣火災的原因無非是短路、過度、大接觸電阻等。這些原因會導致線路或電器過熱。當溫度上升到接觸點