随着我国光伏事业的整体高速发展,分布式光伏电站已经在我国得到广泛应用。分布式光伏发电设施装机容量小、建设灵活简单,在户用光伏和工商业光伏系统中备受关注。分布式光伏系统也可能给电网安全和人身安全带来隐患,尤其是在电网失压时分布式光伏电站可能出现孤岛效应,进而造成并网点临近位置发生人员触电或用电器损坏,有时孤岛效应也会对光伏发电设施造成损害。孤岛效应即是指电网突然失压时,并网光伏发电系统仍保持对电网中的邻近部分线路供电状态的一种效应。孤岛效应发生时并网点附近会出现异常带电,对人员和设施造成威胁。防止孤岛效应的出现最有效的机制是在光伏发电系统中引入反孤岛保护措施,目前我国的市售逆变器就普遍带有孤岛保护功能,但是在逆变器相应功能故障的情况下依然存在潜在的孤岛危险。使用反孤岛保护器是进一步提升光伏并网设施反孤岛保护能力的有效手段。本文记述了一种反孤岛保护器的设计方案,该方案使用隔离耦合装置和集成波形调理芯片完成电网信息采集,并进一步通过微控制器进行数据的判断和最终离并网的控制驱动。本文所记述的设计方案包含了硬件电路、微控制器程序、外壳、辅助的上位机软件程序等多方面内容,覆盖了反孤岛保护器设计的全部主要内容。本设计在具体实施时使用了ARM-Cortex M3微控制器,其内部集成有高速的CPU、ADC模块、计时器通用IO等资源,配合调理电路中的真有效值转换器与施密特触发器,形成了一套简洁、有效的电网测量系统,其电路结构简单、成本低,有很强的现实意义。在电压采集和频率采集电路的设计中使用了高集成度、高精度的真有效值转换器芯片和施密特触发器芯片。本文所设计的反孤岛保护装置具备可靠的高压隔离,能够在实现电网失压检测和光伏设施离并网控制同时兼顾反孤岛设施的检测精度和设备安全。实现的隔离同时满足系统供电、电网被测信号传入和控制信号传出三个方面,这使反孤岛装置的低压测量、控制电路同高压电网完全隔离。在实现隔离时使用了技术成熟的变压器、电压互感器和继电器,具有良好的可靠性。在设计时,所有的技术问题都加入了生产可行性和实际使用的可行性考量。电路板设计使用双层PCB,除边缘接插件外均为SMT工艺元器件,因而具有很低的成本和良好的可加工性。设备外壳使用简单的钣金方案设计,成本低、加工简单。在进行主体的软硬件规划时也对220V单项或380V三相电网的多种情况进行了考量。本设计整体解决方案及其中技术可以直接应用在光伏并网实践中。