核心观点与结论
本研究探讨了在电网连接型光伏电力系统导致的公用电网系统中孤岛概率的问题。研究基于荷兰一个公用事业网络一年内的测量数据，分析了住宅区遭遇孤岛的概率与风险。
研究方法
研究采用了一种特殊的测量系统，测量配电变压器所有输出舱位的负载以及单个光伏系统产生的功率，并进行离线数据分析。测量时间持续两年，但分析仅针对1999年5月至2000年4月的数据。
关键数据与发现
- 住宅区特征：所选住宅区位于荷兰阿纳姆市，包含约240座房屋，房屋类型多样，居民能源消耗模式通过问卷调查获得。
- 供电系统：低压电缆采用径向配置，中压配电系统为三相10 kV系统，每个变压器为约200到300户供电。
- 测量系统：测量系统记录了所有 outgoing 变电站、阶段以及光伏系统的有功功率和无功功率，采样率为每秒1次，数据量约为9GB。
- 光伏系统：在变压器箱顶安装了一个100 W的光伏系统，用于模拟不同渗透水平下的光伏系统。
- 负载与光伏功率之比：通过计算负载与光伏系统功率的比值，发现该比值在峰值出现之前始终保持为零，意味着网络始终存在一定的负载量。
- 不发生平衡状态的最大光伏水平：研究发现在住宅区可以安装一定量的光伏电力，而不会出现平衡条件（孤岛），该值为约400 W。
- 孤岛概率计算：通过分析有功功率和无功功率的平衡条件，发现孤岛概率在低、中、高光伏系统渗透水平下均非常罕见。
- 风险分析：将平衡状态的概率与维护的概率相乘，得出遭遇孤岛的风险几乎为零。
研究结论
- 在低、中、高光伏系统渗透水平下，孤岛概率几乎为零。
- 孤岛现象不是大规模部署光伏技术的技术障碍。
- 低压电力网络中，平衡状态发生的概率远低于1E-6至1E-5。
- 遭遇孤岛的概率几乎为零，即使发生孤岛状态，也会在短时间内消失。
- 平衡状态的概率不取决于连接到馈线的房屋数量。
- 负载与光伏系统之间的裕度显著决定了平衡条件的发生次数和持续时间。
建议
- 建议在测试电路的匹配负载中包含一个小的变化，以简化离网检测方法。
- 公用事业维护人员在进行维护作业时，若观察到断开部分的离网状态，应等待几秒钟。
- 建议光伏逆变器以单位功率因数运行，不建议使用具有可变功率因数的光伏逆变器。
- 强烈建议在新建设的住宅区，大量光伏系统中的价值计划，很可能超过每户400瓦。
