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M1LC重合闸的防孤岛检测原理:主动式vs被动式

来源:工能电气有限公司 |发布时间 2026-01-15 13:55:28

**M1LC重合闸的防孤岛检测中,主动式检测通过主动扰动电网参数实现快速、精准的孤岛识别,而被动式检测依赖自然参数变化,存在检测盲区。主动式检测在可靠性、响应速度和适应性上显著优于被动式,是更优的选择。**以下是具体分析:

### 主动式检测原理及优势

1. **原理**:主动式检测通过主动向电网注入扰动信号(如电压、电流、频率或相位的微小变化),并监测系统对扰动的响应来判断是否发生孤岛。当电网正常时,扰动被大电网吸收,系统参数保持稳定;当电网断开形成孤岛时,扰动会导致系统参数(如电压、频率)发生显著变化,从而触发保护动作。
2. **优势**:

* **检测盲区小**:主动式检测能够识别轻载孤岛(即发电与负载功率接近平衡的情况),这是被动式检测难以实现的。
* **响应速度快**:主动式检测通过主动扰动,能够迅速触发保护动作,减少孤岛运行时间。
* **适应性强**:主动式检测不受电网参数自然变化的影响,能够在各种工况下稳定工作。

3. **具体方法**:

* **频率偏移法**:通过控制逆变器输出电流的频率,使其略高于或略低于电网频率。当电网正常时,电网频率钳制逆变器输出频率;当电网断开时,逆变器输出频率偏移,触发保护。
* **电压偏移法**:通过控制逆变器输出电压的幅值或相位,使其偏离电网电压,从而触发保护。
* **阻抗测量法**:通过注入扰动电流并测量电网阻抗来判断是否孤岛。电网阻抗在孤岛发生时会发生显著变化。
* **有功/无功功率扰动法**:通过周期性地对逆变器输出的有功或无功功率进行扰动,并监测电网电压或频率的响应来判断是否孤岛。

### 被动式检测原理及局限性

1. **原理**:被动式检测通过监测电网参数(如电压、频率、相位、谐波等)的自然变化来判断是否发生孤岛。当电网断电后,电源输出的电压或频率可能超出正常范围,触发保护动作。
2. **局限性**:

* **检测盲区**:如果负载与电源输出功率匹配,电压和频率可能保持稳定,导致被动检测失效。这种情况称为“检测盲区”。
* **响应速度慢**:被动式检测依赖电网参数的自然变化,响应速度相对较慢。
* **适应性差**:被动式检测容易受到电网参数波动的影响,导致误动作或拒动作。

3. **具体方法**:

* **过/欠电压检测法**:通过实时检测连接到公共电网的电压大小是否超过限值,来判定是否出现孤岛现象。
* **过/欠频率检测法**:通过实时检测连接到公共电网的频率大小是否超过限值,来判定孤岛现象。
* **电压谐波检测法**:通过检测并网电压的总谐波失真度是否超过限值,来判定是否发生孤岛。
* **电压相位突变检测法**:通过检测并网输出电压与电流的相位差,来判断是否出现孤岛效应。
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