1 引言
面對(duì)世界性的能源短缺的現(xiàn)實(shí)狀況及能源的可持續(xù)發(fā)展對(duì)當(dāng)今社會(huì)的突出影響，光伏并網(wǎng)發(fā)電作為新型環(huán)保方式之一，越來(lái)越受人們的重視，而孤島效應(yīng)是光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中普遍存在的一個(gè)問題。所謂孤島效應(yīng)是指當(dāng)電網(wǎng)由于電氣故障、誤操作或自然因素等原因中斷供電時(shí)，各個(gè)用戶端的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)未能及時(shí)檢測(cè)出停電狀態(tài)將自身脫離電網(wǎng)，則太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)和負(fù)載形成一個(gè)公共電網(wǎng)系統(tǒng)無(wú)法控制的自給供電孤島。光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)處于孤島運(yùn)行狀態(tài)時(shí)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果：
（1）導(dǎo)致孤島區(qū)域的供電電壓和頻率不穩(wěn)定；
?。?）影響配電系統(tǒng)的保護(hù)開關(guān)動(dòng)作程序；
?。?）光伏并網(wǎng)系統(tǒng)在孤島狀態(tài)下單相供電，引起本地三相負(fù)載的欠相供電問題；
（4）電網(wǎng)恢復(fù)供電時(shí)由于相位不同步導(dǎo)致的沖擊電流可能損壞并網(wǎng)逆變器；
（5）可能導(dǎo)致電網(wǎng)維護(hù)人員在認(rèn)為已斷電時(shí)接觸孤島供電線路，引起觸電危險(xiǎn)。
所以，當(dāng)電網(wǎng)停電后，必須立刻中止系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)的供電，防止孤島效應(yīng)的發(fā)生。研究孤島檢測(cè)方法和保護(hù)措施，對(duì)將孤島產(chǎn)生的危害降至最低具有十分重要的現(xiàn)實(shí)。
2 孤島效應(yīng)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)
孤島現(xiàn)象的巨大危害使得并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)必須要具備反孤島的功能，ieee std.929-2000規(guī)定了相應(yīng)的反孤島檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，它給出了并網(wǎng)逆變器在電網(wǎng)斷電后檢測(cè)到孤島現(xiàn)象并使并網(wǎng)逆變器與電網(wǎng)斷開的時(shí)間限制。相應(yīng)的我們國(guó)家也根據(jù)ieee的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定了我國(guó)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，gb/t15945-2008規(guī)定電力系統(tǒng)正常運(yùn)行條件下頻率偏差限值為±0.2hz，當(dāng)系統(tǒng)容量較小時(shí)，偏差限值可以放寬至±0.5hz。gb/t19939-2005規(guī)定并網(wǎng)后的頻率偏差值若超過±0.5hz范圍時(shí)過/欠頻保護(hù)應(yīng)在0.2s內(nèi)動(dòng)作，使并網(wǎng)系統(tǒng)與電網(wǎng)斷開，相應(yīng)的系統(tǒng)對(duì)檢測(cè)到異常電壓時(shí)所做出的反應(yīng)時(shí)間如附表所示，同時(shí)還規(guī)定在電網(wǎng)的電壓和頻率恢復(fù)到正常范圍后的20s~5min，并網(wǎng)系統(tǒng)不影響電網(wǎng)送電。在這套標(biāo)準(zhǔn)中，unom代表電網(wǎng)電壓的有效值，我國(guó)為220v。
3 光伏發(fā)電系統(tǒng)孤島檢測(cè)基本原理
圖1為光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)框圖，工作原理簡(jiǎn)述如下：
?。?）當(dāng)斷路器s閉合時(shí)，并網(wǎng)系統(tǒng)正常工作。由于鎖相環(huán)的作用，pv系統(tǒng)輸出的電流和電網(wǎng)電壓同頻同相，因此可將pv系統(tǒng)看作電流源。公共節(jié)點(diǎn)a的電壓由電網(wǎng)電壓決定。如果負(fù)載有功功率大于pv陣列所提供的功率，不足處由電網(wǎng)補(bǔ)充。反之，多余的功率饋入電網(wǎng)。由于pv系統(tǒng)的功率因數(shù)為1，則負(fù)載所需的無(wú)功功率均由電網(wǎng)提供。
