核心观点
本研究旨在通过正式的风险分析方法，评估低压配电网中光伏系统并网孤岛问题对客户及网络维护人员安全带来的额外风险水平。研究基于标准的安全保障策略制定程序，确定了孤岛检测与控制系统所需的可靠性及其安装要求。
主要结论
- 网络运营商和客户已经存在的“基准”风险在数量级上为 $10^{-6}$ 每人每年。
- 在最坏情况的 PV 渗透率场景下，与光伏系统孤岛相关的触电风险通常低于 $10^{-9}$ 每年。
- 因此，孤岛运行所增加的风险在风险得到妥善管理的前提下并不会显著增加现有风险。
- 主电源中断（LOM）保护功能提供额外安全措施，但存在上限：
- 逆变器的设计安全完整性等级（SIL）会影响风险水平。
- 安装质量和后续维护也会影响风险。
建议
- 由于 LOM 功能已包含在许多光伏逆变器中，因此维持此项要求是适当的，但应侧重于简单、可靠、可验证且成本效益高的解决方案（例如：基于软件的方案）。
- 本报告的成果应：
- i) 融入网络运营商和光伏系统安装商的培训及教育项目
- ii) 由适当的相关并网标准工作组进行审查
- iii) 在适当的职业机构期刊中进行宣传，并接受彻底的公开同行评议
关键数据
- 英国大多数低压电网采用电缆而非架空线路，电缆网络客户密度约为架空线路网络的 3 倍。
- 架空线路用户的故障率可能更高，例如每年两次供电中断，而电缆用户通常每五年不到一次供电中断。
- 荷兰研究表明，离网状态不太可能持续 >60 秒，因此持续时间超过一分钟的小岛也不考虑，以简化分析。
- 荷兰研究还表明，一个电力岛屿的稳定性具有指数衰减特性。
- 对于光伏渗透率低于某一特定水平（例如荷兰案例中通常 <400Wp/户）的情况，负荷/发电匹配（孤岛）条件出现的概率极小。
- 在符合实际负荷/发电匹配标准的条件下，孤岛稳定持续时间超过 60 秒的概率变得极小，因此在实际应用中稳定型电力孤岛几乎不可能发生。
- 荷兰研究表明，负荷/发电匹配条件持续最长不超过 1 秒的概率合理估计约为 $10^{-5}$/ 秒。
- 推荐的“5 秒延时”与不稳定岛屿概率的指数衰减很好地对应，因此在采取安全作业实践（例如“带电作业”）的前提下，这对于实际网络维护活动是一个适当的延时，并减少了概率到 < $10^{-6}$/ second.
研究结论
- 本研究表明，在风险得到妥善管理的前提下，孤岛运行所增加的风险并不会显著增加现有风险。
- 主电源中断（LOM）保护功能可以提供额外安全保障，但需要考虑逆变器的设计安全完整性等级（SIL）、安装质量和后续维护等因素。
- 随着光伏系统的普及化，需要对网络运营商和客户就光伏系统作为嵌入式微型发电机的使用影响进行告知和教育。
