碳交易员培训
综合能源服务管理师专题培训班（在线取证）
第四届综合能源服务产业创新发展大会
电力新时代论坛
联系
来源：八识配网技术，作者王宇波
一般来说，除计划检修外，孤岛效应多发生于故障线路切除后，为确保人员和设备安全，在这种情况下，退出故障线路上的分布式发电系统/微电网（以下均称为称为微电网）是故障隔离后必然要完成的一道程序。
孤岛或孤岛效应（IslandingEffect）是指当承载新能源微电网的大电网线路在某些原因下（如线路故障和检修等）与母线脱离开时，脱网线路所连接的一个或多个微电网由于不能检测到上游处于离网状态而未触发相应的保护装置动作，继续带着相关负载独立运行的孤岛状态。传统的故障处置以故障隔离作为结束，有微电网接入后，大电网故障隔离完成，不能不管与故障线路连接的微电网的运行状态，因为它持续接入的话，线路就会带电，维修人员接近会有生命危险。当微电网输出功率与负载需求功率不匹配的话，电压和频率一旦越限，额定频率50Hz的设备因此可能损坏。
事实上，孤岛是电网故障的延续，它并不是独立存在的状态，与故障线路密切相关，同时与故障点位置也有关。如断线电源侧接地故障的接地点在微电网下游时，即使大电网故障线路首端断路器动作断开，接地点依然会存在于微电网孤岛，等于故障完全转移到了微电网；而故障点在上游时，故障线路切除时，故障点也同时被隔离，微电网孤岛网络则不存在故障点。
孤岛检测应独立对待还是作为故障延续一并处置？
独立对待则需要专门针对孤岛的技术来实现；而作为故障的延续，则可利用处置故障的方法来顺便解决孤岛，在理念上、经济性和处置效果都有区别。
常见孤岛检测方法有主动法和被动法，两者最明显的缺陷是检测盲区大和对电能质量存在影响，同时经济性上也并不十分友好。尤其被动法，通常以电流、频率、电压和相位的突变作为依据，但是故障线路切除时，所有的微电网均会感受到这种变化，甚至非故障线路上的微电网感受更强烈，这样会导致正常线路上的微电网也退出运行，这是不希望看到，我们所说的精准孤岛检测指的是仅需退出被切除线路上的微电网，其它微电网继续保持出力。
若在处置故障时顺带把孤岛问题解决，自然是上佳选择，经济性相对好，而且电能质量不受影响，剩下就是检测可靠性和灵敏性，即检测盲区问题。
目前国内配电网接地故障处置还有很多遗留问题未得到解决，至今没有突破性技术可以连贯平滑完整地全流程解决好故障问题。这些问题可以大致分解为以下几个方面：
电网对地绝缘参数测量
故障感知灵敏度
故障类型辨识
消除接地点残流
(高阻)选线和定位
融合开关和站端保护的融合
故障切除后孤岛检测
对照一下，大概能了解业界当前技术处于什么水平。
上述分类的依据说一下。
一个故障从发生时刻起，不论什么保护监测装置，首先要感知到故障态，而故障态是一个相对概念，它必须与正常运行状态对比才有意义，因此定义出正常运行的边界必然成是第一步。实际上，常听到的定值就是这个边界，只不过这个定值是基于运行经验人为设定的，当然也就缺乏严谨性和科学性。
中测量对地绝缘参数就是为了科学地计算正常运行边界。2.中感知灵敏度取决于系统绝缘参数和定值大小。3.中故障类型辨识在目前仍是部分缺位的；4.中消除接地点残流必须基于正确的类型辨识，这是因为正向故障和反向故障的灭弧方法存在本质不同；5.中高阻选线和定位，依然是业界国际难题，老实讲国内并没有真正能解决欧姆以上的可靠技术；6.融合终端开关其实不具备独立处置故障的能力，因为定值都可能是连猜带蒙设定的，太大太小都不行，难度很大。根本原因在于单点数据判别带来的局限性，假如所有开关可以在广域意义上相互通讯并实时数据同步，那么技术水平一定会上一个台阶！但是仍然无法可靠处置欧姆以上的故障，即使应用了毫安级的测量设备也是同样的结果，因为在正常运行的谐振系统中线路本身存在可达2安培的不平衡电流，对应零序电压或有几百伏，欧姆以上故障发生时零序分量几乎没有变化，甚至变小。但是如果与站端中性点调控补偿装置融合起来就情况不一样了，完全有可能识别12k欧姆级别的高阻故障。7.当站端断路器或线路终端开关隔离故障后，则顺势进入孤岛检测程序。对于谐振接地系统有个巨大的优势在此就显现出来了，当消弧线圈处于过补偿模式上，所有线路上任何点测量的零序电压均受制于中性点接地方式，包括微电网接入点，当故障线路被切除后，在网的线路依然是基于谐振接地，而故障线路的电源此时转换到了微电网，其主变高压侧中性点为不接地，不接地就是%欠补偿。因此，只需要根据故障线路切除前后系统的补偿状态的变化，零序电压的相位一定会发生跃变，这在“前面一篇文章”有过介绍，以非断线a相接地故障为例，欠补偿时U0相位一定在度顺时针旋转一侧，而过补偿一定是在度逆时针旋转一侧，两者恒以度作为分界，与参考系统无关。当系统补偿方式由过补偿转换为欠补偿时，U0的相位毫无疑问会从“度逆时针旋转一侧”跃变到“度顺时针旋转一侧”，由于界限明确，盲区则会小的多，同时无需通讯。关于其它类型故障情况下的孤岛识别由于知识产权需要就以后再做介绍。新能源时代，平滑完整的处理一个故障流程，既要尽可能保证供电可靠性，缩小停电范围；又得保证供电安全性，接地点风险抑制。你会发现处置程序1～7缺一不可，除非放弃一部分难度大的，如高阻故障（此处指的是欧姆以上）。
在此笔者愿意顺便提议，从促进配电网技术发展角度，无论是测试还是行业规范起草，应该做一些必要分类。比如：
基于10kV系统，结合上述程序1～7，单相故障处置技术可这样分：
A.非断线接地故障
a.低阻故障：0Ω及以下
b.中阻故障：0～Ω
c.高阻故障：～12kΩ
d.特殊故障：12kΩ及以上
B.断线不接地故障
由于没有物理接地点，因此不存在接地过渡电阻大小问题，但是线路不同断线位置要求的检测能力是不同的，以标准出线10回为例，可以这么分类：
a.首端断线0%～33%
b.中间断线33%～66%
c.末端断线66%～99%
C.断线负荷侧接地故障
a.对于0Ω以下的过渡电阻，同时考虑断线位置；
a1.首端断线0%～33%
a2.中间断线33%～66%
a3.末端断线66%～99%
b.对于0～Ω的过渡电阻，同时考虑断线位置；
b1.首端断线0%～33%b2.中间断线33%～66%b3.末端断线66%～99%c.同样对于～12kΩ的过渡电阻，同时考虑断线位置。
c1.首端断线0%～33%c2.中间断线33%～66%c3.末端断线66%～99%D.断线电源侧接地故障
a.对于0Ω以下的过渡电阻，同时考虑断线位置；
a1.首端断线0%～33%
a2.中间断线33%～66%
a3.末端断线66%～99%
b.对于0～Ω的过渡电阻，同时考虑断线位置；
b1.首端断线0%～33%b2.中间断线33%～66%b3.末端断线66%～99%c.同样对于～12kΩ的过渡电阻，同时考虑断线位置。
c1.首端断线0%～33%c2.中间断线33%～66%c3.末端断线66%～99%E.孤岛检测
a.非断线接地故障
（不区分上下游）
b.断线不接地故障
b1.故障点在微电网上游
b2.故障点在微电网下游
c.断线负荷侧接地故障
c1.故障点在微电网上游
c2.故障点在微电网下游
d.断线电源侧接地故障
d1.故障点在微电网上游
d2.故障点在微电网下游
这样分类有助于根据实际应用需要，区别所测试设备性能；相关行业规范类似分类要求也有利于设备企业投入研发，创新突破当前技术窘境。一锅粥的对待方式容易提供浑水摸鱼的空间，同时对于创新公司也是一种极大的打击和伤害。
更多资讯，尽在北极星输配电网
长按扫码进入北极星小程序
Wel
转载请注明：http://www.0431gb208.com/sjsbszl/662.html
