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摘要：随着环境问题和能源问题的日益突出，各国都在积极开发新能源，光伏发电设备的使用越来越频繁，孤岛效应发生的概率也增加，由孤岛效应引起的风险已经引起了相关技术人员的广泛关注，解决电网孤岛问题已经成为电网调度运行管理的重点研究课题。在此基础上，本文讨论了光伏并网发电系统的孤岛效应危害及预防措施。
关键词：光伏并网；发电系统；孤岛效益；措施
1孤岛效应的定义与危害
所谓孤岛效应是指当电网因电气故障、自然因素或者误操作而发生停电中断时，各用户端的光伏发电系统没有及时检测出停电状态并脱离市电网络，而是继续保持向电网输送电能，同时与负载形成独立的公共电网无法控制的自给自足的供电孤岛。
孤岛效应不仅给整个电网带来安全隐患，而且降低了整个并网光伏发电系统的效率，主要表现在以下方面：
1.1当维修人员对系统进行维护时，出现孤岛现象，因为并网光伏系统继续维持供电的负荷，会危及维修人员的人身安全。
1.2孤岛效应会导致接地、相间短路等故障，造成电网设备损坏，干扰正常供电系统的自动或手动恢复。
1.3当孤岛系统与市电网恢复时，一方面，断路器装置的光伏发电系统与电网不同步而破坏，另一方面，恢复并网时，因为电流、电压相位差的影响是非常强的，相关设备会受到损坏。
1.4单相光伏并网发电系统可能因孤岛效应而导致三相负载供电，造成三相负载相故障，造成三相负荷设备损坏。
2防止出现孤岛效应的方法
一般来说，通过孤岛电网系统对电压幅值和频率、相移指数而进行判断，在检测孤岛过程中，主要有主动检测和被动检测两种方法。在主动检测方法的使用时，第一步会通过并网逆变器的控制，然后输出功率、输出频率和相位会波动，在电网的实际运行中，电网具有自我平衡的能力，干扰不能被检测到，而在电网工作停止时，逆变器的干扰迅速积累，并超过网络允许范围，触摸电路保护，使用这种方法进行检测，有检测盲区小，检测精度高的优点。而被动检测方法的使用是在公共电网工作停止后，根据并网逆变器的输出电压、输出频率，判断孤岛，使用此方法具有简单、方便的实现判断的优势，但在当电网的电力系统负荷和输出功率一样时，此方法将失败。
2.1主动式孤岛效益的检测方法
可以通过周期性扰动的活性检测方法的输出，正常运行时，平衡将使公共电网和逆变器进行同步输出。在公共电网断电的情况下，干扰会逐渐积累一定的量，一直到超过标准的电网范围，然后你可以判断公共电网故障，目前的方法主要采用滑频相移的方法，输出功率变化测量法，主动频率偏移法和主动检测来检测孤岛效应。
2.1.1功率变化检测法。功率变化检测法，指的是向并网逆变器输出施加扰动，考虑到电网具有自我平衡的能力，无法干扰负载功率，为了可以将负载侧的扰动顺利检测出来，需要公共电网有断点出现，并由孤岛效应产生后进行检测，由于使用这种方法进行检测时盲区比较小，在实际应用时会被太阳光等外界因素干扰，导致系统的输出功率持续波动，此时就相当于对并网逆变器出现了功率扰动，对太阳能阵列和并网逆变系统的效率造成了比较大的影响。
2.1.2主动频率偏移法进行检测。目前，主动频率偏移法作为一种筛选方法是比较常见的，主要是根据检测到下列原则：（1）在电网正常运行条件下，锁相环电路具有自校正功能，将公共电网电压和逆变器输出电压的频率控制的频率范围比较小。（2）通过对并网逆变器的控制，可以使电网电压和输出电压的频率出现误差。（3）在公共电网故障，逆变器的输出电压的频率会发生变化，然后在一个电源周期，光伏发电系统将输出电压的频率作为参考值，并给出了累积误差，控制输出电压的频率，使并网逆变器和电网电压的频率误差提高。不断重复这个过程，在逆变器的输出电压将超出规定值，触发保护电路、将公用电网和并网逆变器断开。变频器的输出频率将由同一方向的干扰信号的干扰，在逆变器负载的影响下，当公共电网断点时，可能会出现输出电压的频率相反，在这种情况下，会导致网络与变频器输出频率不正确，如果时间太久，它将会出现孤岛效应。在特殊情况下，干扰频率将由并联逆变器的输出功率平衡。
2.2使用被动检测的方法进行孤岛效应检测
当电网没有运行时，输出电压和并网逆变器谐波会有变化出现，被动检测的方法就是根据这些变化情况判断出是否出现了公共电网断点的情况。
2.2.1相位偏移法检测孤岛效应。通过改变逆变器的电压、电流相位和输出电流相位，实现检测孤岛效应的方法称为移相检测。在电网正常运行时，输出电流与逆变器同频同相。停止工作时，控制电路会影响变频器的输出电压和输出电流的相位差，使相位偏移量变大，出现电网故障，此时，需要断开太阳能发电系统和电网。
2.2.2电压频率孤岛效应的检测方法。利用这种方法测量电压和频率和变频器的输出电压，然后判断孤岛状况的情况，公共电网处于正常运行时，逆变器与公用电网的电压和频率不会发生变化。当公共电网停止运行，如果逆变器和输出功率不匹配，变频器的输出频率和电压会发生变化，此时确定系统会发生孤岛效应，可以将保护电路打开，逆变电源的输出功率与负载功率是不一样的，因为它将光伏发电系统的频率和电压变化不大，但不能被检测到。
2.2.3使用电压谐波对孤岛效应进行检测。电压谐波检测孤岛效应的方法主要是利用逆变器输出电压的谐波量进行检测，从而对孤岛的状态进行判断，一般这种方法在控制电流的逆变器上进行使用，由于电流控制型逆变器会考虑电公共电网的电压情况，当有电网故障产生时，由于公共电网的支持缺失，逆变器输出电压波就会有失真的情况产生，波形也会作为输出电流的参考波形反馈到并网逆变器上，极大的增加了并网逆变器的输出电压泻波，进而对孤岛状态进行判断，虽然使用这种方法确实有效，但是在实际的过程中，很难确定出具体的谐波触发值。
采用电压谐波的孤岛检测。电压谐波孤岛检测方法主要是逆变器输出电压的谐波进行测量进而判断孤岛状态，这种方法通常用于逆变器的控制电流，逆变器将考虑电力电网的电压，当故障发生时，公共电网缺乏支持，逆变器输出电压波形易变形，波形也可以作为一个参考波形反馈到并网逆变器，极大的增加了并网逆变器的输出电压泻波，然后判断孤岛状态，虽然使用这种方法真的很有效，但在实际过程中，很难确定具体谐波触发值。
3结语
本文通过对光伏发电系统并网孤岛效应的产生原理进行分析，对各种常用的并网控制检测孤岛效应产生的特点进行分析，对以后检测分布式光伏并网系统孤岛效应有深远的意义。
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