隨著我國光伏產業的快速發展，分布式發電逐漸成為能源結構轉型的重要組成部分。國家電網針對分布式發電發布的文件中，明確提出了對防孤島及防孤島裝置的要求與規劃。對于光伏電站而言，滿足當地供電局的并網條件是關鍵，而防孤島裝置則是其中不可或缺的一環。

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什么是孤島運行？

在光伏電站運行過程中，可能會出現一種被稱為“孤島運行”的現象，即光伏電站脫離電網獨立發電。這種情況通常不被允許，尤其是在電網停電、檢修或遇到突發情況時。如果光伏電站繼續向電網供電，可能會對設備及人員安全造成嚴重威脅。

對于并網電壓等級在10千伏及以上的大型光伏電站，防孤島保護裝置顯得尤為重要。這類裝置屬于危急保護的二次設備，能夠有效防止孤島運行的發生。

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防孤島與防孤島裝置的區別

防孤島和防孤島裝置是兩個容易被混淆的概念，但它們的功能和原理完全不同。

防孤島：通常指一種配電柜，用于控制光伏電站與電網的連接。

防孤島裝置：是一種專門用于檢測和防止孤島運行的設備，能夠在電網異常時迅速切斷光伏電站與電網的連接。

根據國家電網的規定，光伏電站的接入容量與其是否配備防孤島裝置密切相關。如果不加裝防孤島裝置，光伏電站的接入容量通常只能達到變壓器容量的25%；而加裝防孤島裝置后，接入容量可提升至50%或80%（具體數值由當地供電部門決定）。

示例：

假設一臺變壓器的容量為100千瓦，按80%的接入容量計算，可支持80千瓦的光伏發電。如果每戶光伏發電功率為5千瓦，那么該變壓器可支持16戶并網。

在實際應用中，并網柜通常需要配備隔離刀閘、斷路器等設備，部分地區還要求具備防孤島保護功能。對于小型光伏發電系統（如5千瓦以下），若每戶單獨安裝防孤島裝置，成本較高且維護復雜。因此，防孤島控制柜成為屋頂分布式光伏的優選方案，一套裝置即可滿足多戶并網需求。

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AM5SE-IS防孤島裝置的產品技術參數

保護功能

● 三段式過流保護（可經低電壓閉鎖、可帶方向閉鎖）

● 反時限過流保護（可經低電壓閉鎖）

● 兩段式零序 I01 過流（可帶方向閉鎖）/I01 反時限過流保護

● 兩段式零序 I02 過流（可帶方向閉鎖）/I02 反時限過流保護

● 低電壓跳閘

● 低電壓告警

● 過電壓保護（跳閘/告警）

● 零序過壓保護（跳閘/告警）

● 逆功率保護

● 頻率保護（低頻減載/高頻保護）

● 頻率突變跳閘

● 有壓自動合閘

● 重合閘

● 后加速過流保護（可經低電壓閉鎖）

● 過負荷告警

● 過負荷跳閘

● PT 斷線告警

● 控制回路斷線告警

● FC 回路配合的過流閉鎖功能

● 非電量保護（跳閘/告警）

● 檢同期

● CT 斷線告警

● 檢修狀態閉鎖

監控功能

● 獨立操作回路，可適應 0.25A-5A 開關跳合閘電流

● 20 路有源開關量輸入

● 10 路無源繼電器輸出

● I, U, P, Q, PF, Fr, Ep, Eq 等電參量測量

● 2 路 4-20mA 變送輸出

通訊功能

● 2 路 RS485 串行通訊接口，支持 Modbus-RTU、IEC60870-5-103 規約

● 2 路以太網接口，支持 TCP Modbus-RTU 和 TCP IEC60870-5-103 規約

其他功能

● 故障錄波功能，保護動作時觸發錄波，可錄故障前 8 周波、故障后 4 周波

● IRIG-B 格式對時

接線方式

AM5SE-IS 電氣接線圖

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防孤島裝置的重要性

防孤島裝置雖然在大多數情況下處于“被動”狀態，但其作用不可忽視。孤島運行的發生概率雖低，但一旦發生，可能對電網設備和人員安全造成嚴重危害。防孤島裝置通過主動檢測和快速響應，有效降低了此類風險。

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結束語

隨著光伏產業的快速發展，防孤島裝置在保障電網安全方面發揮著越來越重要的作用。無論是大型光伏電站還是分布式屋頂光伏，合理配置防孤島裝置都是確保并網安全的關鍵。通過深入了解其工作原理和應用場景，我們可以更好地利用這一技術，推動光伏產業的可持續發展。

作者簡介：宋兵兵，男，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究中低壓綜合保護及絕緣監測系統， QQ：3007723194