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逆變器孤島效應是什么？逆變器的防孤島保護功能又是什么？

逆變器孤島效應是指當電網因故障或維修等原因停止供電時，若逆變器未能及時檢測到電網停電并脫離電網，而是繼續向局部負載供電，形成一個與公共電網隔離的 “孤島” 供電區域。在這種情況下，“孤島”內的電壓、頻率可能會因負載變化而不穩定（如逆變器輸出功率與負載不匹配），損壞用電設備或逆變器本身，同時也可能會給維護人員帶來安全風險，在維修中可能誤判線路斷電，接觸 “孤島” 中的帶電線路，導致觸電事故。

舉個例子，如某個小區停電時，某戶家的逆變器未斷開，仍向自家負載設備（如空調、照明）供電，同時通過線路與停電的電網相連，這就形成了 “孤島效應”。

一、逆變器的防孤島保護功能

而逆變器的防孤島保護功能，正是為了防止逆變器的“孤島效應”種危險情況的發生。該功能通過實時監測電網狀態，一旦檢測到電網斷電或異常，逆變器會迅速（2秒內）自動切斷與電網的連接，停止向局部電網供電，從而有效避免孤島效應的產生，保障維修人員安全和設備的穩定。

二、什么逆變器才會有防孤島保護功能？

只要逆變器連接電網并網運行，并網饋電，將多余電能輸送至電網，向電網反向供電，逆變器與電網形成雙向能量流動，并網逆變器和混合逆變器（并網模式）都具有向電網輸送的能力，因此并網逆變器和混合逆變器都有防孤島保護功能，防孤島保護功能的核心是避免逆變器在電網停電后繼續送電，且關于并網設備在國內、歐美等主流市場都是需要強制具備防孤島保護功能的，無該功能的設備可能會無法通過并網驗收。

三、離網逆變器為什么沒有防孤島保護功能？

在純離網模式下，離網逆變器與電網完全電氣隔離，僅由蓄電池或發電機供電，無反向送電可能。離網逆變器雖然有市電輸入端口可連接電網，但市電僅僅是作為離網逆變器備用電源的補充，輸出端不與電網并聯的。當蓄電池電量不足時，離網逆變器可通過市電輸入端口接入電網，直接由市電為負載供電或給電池充電，在這個過程中，離網逆變器是電網輸出電能的接收端，而非向電網送電的輸出端。離網逆變器的市電輸入是為了在電池電量不足時從電網取電，屬于 “單向電能輸入”，不涉及向電網輸出電能，因此離網逆變器不涉及“向電網反向供電”，所以離網逆變器就不會形成 “孤島效應”，自然就無需防孤島保護功能。

四、逆變器防孤島保護的檢測原理

逆變器防孤島保護通過監測電網斷電后的電氣參數異常 來識別孤島，分為被動式檢測和主動式檢測兩類，實際應用中通常兩者結合以提高可靠性。

1. 被動式檢測

通過實時監測逆變器并網端口的 電壓、頻率、相位、諧波等參數，判斷電網是否斷開。

電壓幅值異常：電網停電后，若逆變器輸出功率與本地負載功率不匹配（如發電功率 > 負載功率），孤島內電壓會升高；反之可能降低，超出電網允許的范圍（如標稱電壓的 ±10%）。

頻率偏移：電網正常時，頻率由電網統一穩定在國家電網的頻率范圍上（如國內50Hz）；孤島形成后，若發電設備與負載的有功功率不平衡（如發電功率 > 負載功率），頻率會升高，反之降低，超過閾值（如 50±0.5Hz）。

相位突變或諧波畸變：電網停電后，逆變器輸出的電壓相位不再受電網牽制，可能出現突變；同時，負載的非線性（如電機、開關電源）會導致諧波含量激增，超過正常范圍。

被動式檢測的優點，在逆變器的結構上無需額外硬件，成本低，功耗低，適用大多數小型并網逆變器或混合逆變器；而缺點是當發電功率與負載功率完全平衡時（如 “完美孤島”），電壓、頻率可能無明顯變化，存在檢測盲區。

2. 主動式檢測

逆變器主動向電網注入微小擾動，通過檢測反饋信號判斷電網是否存在。

頻率擾動法：逆變器周期性輕微調整輸出頻率（如 ±0.05Hz），正常電網因慣性頻率穩定，孤島時頻率會隨擾動持續偏移，觸發保護。

有功/無功功率擾動法：故意制造微小的有功或無功功率偏差（如短時增加輸出功率），正常電網可吸收偏差，孤島時本地電壓 / 頻率會因無法平衡而超出閾值。

阻抗測量法：向電網注入高頻信號，測量并網端口的阻抗變化，電網正常時阻抗極低，孤島時阻抗由本地負載決定，呈現高阻抗特性。

主動式檢測的優點在于可檢測 “功率平衡型孤島”，減少檢測盲區；缺點可能對電網產生輕微干擾，需控制擾動幅度。

逆變器一旦檢測到孤島，可在2秒內切斷并網連接，避免安全風險。凡是需要向電網送電的逆變器，不論并網逆變器還是混合逆變器，都是必須配備防孤島保護功能的，用戶可在產品說明書查看是否有防孤島保護功能。