一文读懂防孤岛保护装置的功能及应用场景

什么是“孤岛效应”

上海长高继保的CGS7001M防孤岛保护装置，主要应用于新能源并网系统中。在分布式光伏、风电或储能系统并网运行时，若主电网因故障或检修突然断电，而分布式电源仍向局部负载供电，就会形成“电力孤岛”。此时，停电区域内部分线路仍带电，极易让检修人员误判，导致触电事故；同时，孤岛内的电压和频率失去主电网“钳位”，可能漂移出安全范围，损坏用户设备，并在电网重合闸时产生浪涌电流，再次跳闸甚至损毁逆变器。

CGS7001M防孤岛保护装置

防孤岛保护装置原理

防孤岛保护装置通过“被动+主动”双重检测策略，持续监测并网点的电气量，一旦判定出现孤岛，立即发出跳闸指令，切断分布式电源与电网的连接。

被动检测

实时采集电压、频率、相位、谐波等参数。当电网掉电时，这些量会因功率失衡而越限（如电压跌落 15% 或频率偏离 0.5 Hz），装置随即启动保护逻辑

主动检测

为避免“功率恰好平衡”导致的检测盲区，装置周期性注入小幅扰动（±2% 有功扰动、阻抗测量或频率偏移）。电网正常时，扰动被大电网吸收；孤岛形成后，扰动被放大，从而被迅速识别

动作机制

判定孤岛后，装置在数十毫秒内输出无源跳闸接点，驱动并网断路器分闸，同时通过 RS485/以太网上传“孤岛保护动作”事件，完成“检测→确认→断开→反馈”的闭环控制。

防孤岛保护装置工作原理

防孤岛保护装置主要功能配置

防孤岛保护装置功能配置

防孤岛保护装置的典型应用场景

场景一：分布式屋顶光伏（0.4 kV）：装置嵌入并网柜，当电网停电时瞬时脱扣，保障维修人员安全，同时满足电网公司“余电上网”的要求。

场景二：工商业储能系统（10 kV）：电网失压后，装置快速断开储能变流器，防止电池继续放电形成孤岛，避免电池深度放电及变压器反向励磁。

场景三：风电场（35 kV）：台风或集电线路跳闸时，装置使风机箱变及时脱网，避免风机孤岛运行导致频率漂移和偏航系统异常。

场景四：光储充一体站（380 V/10 kV）：电网断电瞬间，装置切断充电桩与光伏/储能连接，防止充电桩反向送电，保障电动汽车和人身安全。

选型与安装要点

电压等级：380 V、10 kV、35 kV 均有对应型号，高压型含 PT/CT 二次回路。

安装位置：优先置于并网柜（低压）或开关柜保护小室（高压），取母线电压与进线电流。

通信接口：标配 RS485（Modbus-RTU）和以太网（Modbus-TCP），便于接入光伏运维平台。

合规标准：符合 NB/T 11054-2023《防孤岛保护装置技术规范》，通过型式试验与电磁兼容 IV 级要求。

防孤岛保护装置的运维与故障处理

●每月核对一次保护定值与软件版本，防止误整定。

●年检时用继电保护测试仪注入电压/频率阶跃，验证动作时间与出口接点。

●若频繁误报警，应检查 PT 断线、谐波过大或接地故障导致的瞬时越限，可适度放宽延时或启用“方向闭锁”功能。