GB/T 3042 并網(wǎng)光伏發(fā)電專用逆變器技術(shù)要求和試驗方法中對孤島效應定義，孤島效應是指電網(wǎng)失壓時，光伏發(fā)電系統(tǒng)仍保持對異常跌落電網(wǎng)中的某一部分線路繼續(xù)供電的狀態(tài)。即電網(wǎng)因故障原因電壓異常下降或跳脫時，光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)逆變器未能及時檢測出停電狀態(tài)而切離供電網(wǎng)絡，而形成發(fā)電站系統(tǒng)和周圍負載組成的自給供電的孤島。

　　光伏逆變器孤島效應保護測試是一項對逆變器產(chǎn)品保護功能的驗證性測試，本文主要介紹防孤島效應保護測試的要求、基本測試方案、及配置方案的主要優(yōu)勢。

一光伏逆變器防孤島效應保護測試要求

　　孤島效應現(xiàn)象發(fā)生可能危及電網(wǎng)線路維護人員和電網(wǎng)孤島用戶的生命安全;影響電網(wǎng)的正常動作;電壓和頻率不能和電網(wǎng)中同步控制，從而損壞供配電設施及用戶負載設備。因此，光伏逆變器應具備防孤島效應保護功能，若光伏逆變器并入的電網(wǎng)供電中斷，逆變器應在2s內(nèi)停止向電網(wǎng)供電，同時發(fā)出警示信號。

圖示：孤島發(fā)生示意圖

二光伏逆變器防孤島效應保護測試方案

　　光伏逆變器的防孤島效應保護方案可以分為主動式防孤島保護方案和被動式防孤島保護方案。

　　第一類為被動式保護，通過觀察電網(wǎng)的電壓、頻率以及相位的變化來判斷有無孤島產(chǎn)生。

　　第二類為主動式保護，如頻率、相位偏移和輸出功率變化測量等，如果光伏系統(tǒng)供電量與電網(wǎng)負載需求相差較大，在孤島產(chǎn)生后，負載端的電壓及頻率會產(chǎn)生較大的變動，此時可以利用被動式的方法來檢測。若光伏系統(tǒng)供電量與負載需求匹配或差別不大時，則在孤島產(chǎn)生以后，負載端的電壓及頻率變化量很小，被動式的檢測方法就會失效，為此，必須采用主動式的檢測方法。

圖示：防孤島測試平臺

　　主動式防孤島效應保護方案通過有意的引入擾動信號來監(jiān)控系統(tǒng)中電壓、頻率以及阻抗的相應變化，以確定電網(wǎng)的存在與否。如上圖防孤島測試平臺，利用太陽能光伏模擬電源模擬光伏電池板陣列;利用電網(wǎng)模擬電源和RLC負載來模擬并網(wǎng)側(cè)測試電網(wǎng)環(huán)境。根據(jù)NB/T 32004-2013 光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器技術(shù)規(guī)范規(guī)定試驗條件(表示：防孤島效應保護的試驗條件)對并網(wǎng)側(cè)狀態(tài)進行調(diào)節(jié)模擬，通過測試逆變器負載變化到脫開時間來完成光伏逆變器防孤島效應保護試驗。

圖示：防孤島效應保護的試驗條件

三WP4000變頻功率分析儀在光伏逆變器防孤島效應保護測試的優(yōu)勢

01寬范圍高精度測試

　　光伏逆變器防孤島效應保護測試要求輸出功率在25%~100%、輸入電壓在10%~90%的寬范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，以驗證不同狀態(tài)下孤島效應保護性能。因此，測試系統(tǒng)必須滿足在寬電壓、寬電流范圍內(nèi)的高精度測試才能有效的保證防孤島效應保護試驗的準確性。

　　一般測試系統(tǒng)均標示為最優(yōu)精度，寬動態(tài)范圍內(nèi)測試精度無參考指標，WP4000變頻功率分析儀采用前端數(shù)字化技術(shù)及無縫自動轉(zhuǎn)換量程轉(zhuǎn)換技術(shù)，可有效保證復雜電磁環(huán)境下電壓、電流200倍量程比范圍內(nèi)標稱精度測試。采用WP4000變頻功率分析儀可有效保證整個負載試驗條件范圍內(nèi)測試數(shù)據(jù)的準確性及一致性，保障防孤島效應保護功能測試的有效進行。

02自帶示波器、錄波儀功能

　　WP4000變頻功率分析儀具備實施波形顯示功能，可實時查看被測電參量波形；同時，分析儀具備以太網(wǎng)接口，并開放通訊協(xié)議，可通過TCP/IP協(xié)議與局域網(wǎng)中的上位機共享所有測試數(shù)據(jù)，無論是瞬態(tài)波形數(shù)據(jù)還是穩(wěn)態(tài)測量數(shù)據(jù)，都能完整記錄。

　　國標要求光伏逆變器孤島效應保護測試中配置示波器對波形進行記錄分析，以考察逆變器脫網(wǎng)保護時間是否符合要求。WP4000變頻功率分析儀最高250KHz的采樣率，通過高速以太網(wǎng)上位機可獲取所以采樣原始波形數(shù)據(jù)(如圖示，原始數(shù)據(jù)分析示例—微特電機惰轉(zhuǎn)電壓的趨勢曲線-趨勢曲線放大-實時波形)，不放過任何一個細微的波形變化，可以完全取代示波器的位置，同時滿足功率測試、波形采集記錄等功能需求。

圖示：原始數(shù)據(jù)分析示例—微特電機惰轉(zhuǎn)電壓的趨勢曲線-趨勢曲線放大-實時波形

　　完整的數(shù)據(jù)記錄對于定位產(chǎn)品故障和改進產(chǎn)品制造工藝有極大的幫助，因此數(shù)據(jù)記錄的完整性極其重要，用戶可通過大量的數(shù)據(jù)分析，有效提高產(chǎn)品的制造水平和核心競爭力。

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