| 3.2 频率异常响应特性 光伏电站并网时应与电网同步运行。国家电 网《光伏电站接入电网技术规定》要求：当小型光伏电站并网点频率超过49.5~50.2Hz时，应在0.2s内停止向电网线路送电。 实际试验结果显示：当试验频率升至50.5Hz以上或降至49Hz以下时，各台逆变器均继续供电，不符合国家电网的上述技术规定要求。 4 光伏电站防孤岛保护特性 孤岛效应是指分布式能源并网发电系统中， 当电网因人为切断或出现故障而停止向负载供电时，分布式能源系统继续并网工作，从而使电网局部负载仍处于供电状态的现象。孤岛效应形成了电力公司无法掌控的自给供电孤岛，可能会导致并网逆变系统和用电设备的损坏，还会对电力检修人员造成危险。因此准确、及时地检测出孤岛效应是光伏并网电站设计中的关键问题。 技术规定要求光伏电站必须具备快速监测孤岛且立即断开与电网连接的能力。若逆变器并入的电网供电中断，逆变器应在2s内停止向电网供电。 现场实际选择了4类典型工况开展了防孤岛效应保护试验，试验接线如图6所示。在光伏电站不同的发电功率下，可对各种负载类型进行调节，控制并网开关的分断来进行试验。
（1）电阻性负载工况下，以光伏发电功率为 24.9kW进行试验。试验结果为：光伏电站与电网断开连接后的孤岛时间为0.17s，频率、电压均有波动，频率变化为50～52Hz，电压最大波动值为20V。 （2）光伏电站30kW三相逆变器投入运行，平衡负载工况下，光伏发电功率为18.9kW，调节电阻、电感及电容阻抗，使品质因数Q约为1，并网点电流为1～2A进行试验。试验结果是：光伏电站孤岛时间为0.79s，频率较稳定，电压最大波动值为20V。 （3）平衡负载工况下，光伏发电功率为29.2kW，调节电阻、电感及电容阻抗，使品质因数Q约为1，并网点电流为2~3A进行试验。试验结果是：光伏电站孤岛动作过渡时间为1.77s，频率较稳定，电压最大波动值为20V。 （4）平衡负载工况下，光伏发电功率为20.6kW，调节电阻、电感及电容阻抗，使品质因数Q约为1，并网点电流为1~2A进行试验。试验结果是：光伏电站并网开关分断后，孤岛动作过渡时间达29.52s，不能在2s内停止向电网供电，在孤岛过程中，频率变化范围48～51Hz，电压值前后无变化。 从试验结果分析，光伏电站在并网点内部的发电功率与阻性、感性和容性负载形成品质因数 Q约为1的特殊工况下，若电网断电或断开并网 开关，并网点内仍可能维持电压、频率等参数稳定，从而使电站设备不易检测出孤岛的发生。 5 结论 （1）60kW光伏电站经一年半的实际运行，光伏组件及逆变器设备工作性能良好。实测光伏电站的太阳能辐射能约4000MJ/m2·a，电站年发电量53000kWh，年利用小时数883h。 （2）实测60kW光伏电站各设备的谐波参数均满足GB/T14549-1993《电能质量公用电网谐波》的要求。 （3）60kW光伏电站在电压异常、频率异常时的动作时间不满足国家电网公司技术规定要求。 （4）在电阻性负载工况下，60kW光伏电站未发生孤岛现象；在平衡负载、品质因数约为1的特殊工况下，由多种逆变器组合的60kW光伏电站发生了延续时间达29.52s的孤岛现象。 （5）为有效考核光伏电站的运行特性，应对光伏电站的整体特性进行检测试验。 |
