風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電并網(wǎng)問題剖析

鮑玉濤

摘要：風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電和常規(guī)能源存在一定的差別，在進(jìn)行大規(guī)模并網(wǎng)工作中存在著一些亟需解決的問題。本文主要根據(jù)風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電并網(wǎng)過程中存在的問題，探究相應(yīng)的解決措施，旨在促進(jìn)我國電力事業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電；光伏發(fā)電；并網(wǎng)；措施

一、風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電并網(wǎng)主要的特點(diǎn)和發(fā)展?fàn)顩r

（一）并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電的特點(diǎn)和現(xiàn)狀

并網(wǎng)型的風(fēng)力發(fā)電一般都是規(guī)模較大的發(fā)電系統(tǒng)，一般都有上百臺(tái)發(fā)電機(jī)共同運(yùn)行，可以容納的電量非常大，可以將大電網(wǎng)作為發(fā)電的基礎(chǔ)，盡可能地開發(fā)我國的風(fēng)力資源和將風(fēng)力作為能源。風(fēng)力資源本身是可以再生循環(huán)利用的，具有很多的特點(diǎn)，主要是比較清潔，對(duì)環(huán)境的污染小。并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電對(duì)主要的一個(gè)特點(diǎn)就是可以將我國豐富的風(fēng)力資源充分利用。但是也存在著一些不足之處，風(fēng)力資源比較靈活，電力控制部門不容易掌握。還沒有達(dá)到世界先進(jìn)一流的水平，掌握的技術(shù)還不能存貯大量的自然風(fēng)資源。但是并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電越來越具有發(fā)展的前景，得到越來越多的利用。近年來，我國風(fēng)力發(fā)電方面投入的成本在不斷的提高，國家也在不斷加大對(duì)其的研究力度。

（二）并網(wǎng)型光伏發(fā)電的特點(diǎn)和現(xiàn)狀

并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)是和電力系統(tǒng)連接在一起組成的光伏發(fā)電系統(tǒng)。并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)主要的功能就是提供有功電能和無功電能，主要是按照電熱源的方式，在電力整個(gè)的額運(yùn)行系統(tǒng)中傳送電能。變化器的作用就是將電能轉(zhuǎn)化為需要的形式，并且經(jīng)過電網(wǎng)進(jìn)行傳送，所以并網(wǎng)型光伏發(fā)電的過程不使用蓄電池，蓄電池的使用是要消耗大量資金的，這樣就減少了大量的資金投入，節(jié)約了成本。光伏發(fā)電更加的穩(wěn)定和可靠，不會(huì)產(chǎn)生噪音，對(duì)周圍的環(huán)境不會(huì)造成污染。在平時(shí)的安裝和維護(hù)工具中操作也比較簡單，對(duì)于環(huán)境的兼容效果也非常強(qiáng)。當(dāng)前，并網(wǎng)型光伏發(fā)電的發(fā)電速度正在以驚人的速度在提高，基本已經(jīng)占據(jù)了光伏市場發(fā)展的一大半，國家不斷加大對(duì)光伏市場的重點(diǎn)研究和資金投入，尤其是要加強(qiáng)對(duì)城市和沙漠并網(wǎng)型的發(fā)電的探究。我國尤其是在沙漠地帶和西部地區(qū)，日光資源非常豐富。

二、風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電并網(wǎng)過程中存在的問題

根據(jù)二者的特點(diǎn)來看，其具有的發(fā)電功率波動(dòng)都比較大，但是在運(yùn)行中都不會(huì)一直保持穩(wěn)定。使用光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電，如果電力系統(tǒng)需要的電容量比較大，就需要具有更高的發(fā)電備用容量和輸電網(wǎng)絡(luò)容量。但是，在并網(wǎng)過程中容易產(chǎn)生問題，主要包括以下幾個(gè)方面：

（一）孤島效應(yīng)

孤島效應(yīng)的含義就是供電部門在實(shí)際的供電工作中，如果是對(duì)電網(wǎng)的維護(hù)工作沒有做好，設(shè)備出現(xiàn)了故障導(dǎo)致斷電，那么用戶端的發(fā)電系統(tǒng)對(duì)導(dǎo)致停電的原因沒有進(jìn)行及時(shí)有效的檢查，導(dǎo)致自身和電力網(wǎng)絡(luò)切離，然后將周圍的光伏和風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)絡(luò)形成一種脫離了供電部門控制的一種情況，就如同一座孤島。出現(xiàn)這種情況的概率也會(huì)加大，會(huì)隨著光伏以及電力發(fā)電量的增大而增大。在電網(wǎng)中如果出現(xiàn)了孤島效應(yīng)，電力企業(yè)在為工作中就會(huì)造成困難，工作人員的維護(hù)工作難度就會(huì)增大，使配電系統(tǒng)中的保護(hù)開關(guān)動(dòng)作程度就會(huì)受到很大的沖擊，出現(xiàn)較大沖擊電流的概率加大，造成供電部門的供電工作不能安全運(yùn)行，產(chǎn)生安全隱患，對(duì)人和財(cái)產(chǎn)造成威脅。孤島區(qū)域存在的頻率和電壓的波動(dòng)性使得系統(tǒng)的設(shè)備受到危害。

（二）可靠性問題

對(duì)于風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電來說，在實(shí)際的供電工作運(yùn)行中容易出現(xiàn)不可靠的現(xiàn)象，主要表現(xiàn)在：第一，電力系統(tǒng)如果停止供電，光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電工作都會(huì)停止運(yùn)行，不能繼續(xù)為提供用電提供可靠性的幫助：第二，如果風(fēng)電發(fā)電和光伏發(fā)電出現(xiàn)紕漏，在繼電保護(hù)方面的工作沒有安全有效落實(shí)，繼電保護(hù)環(huán)節(jié)就會(huì)產(chǎn)生不好的影響，就會(huì)影響可靠性的使用；第三，在安裝二者的系統(tǒng)工作中，如果沒有進(jìn)行仔細(xì)分析研究，選將風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電具體的連接方法和具體的安裝位置分析清晰，就會(huì)影響整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。對(duì)可靠性影響最大的就是風(fēng)速，以及光照和天氣存在的不穩(wěn)定性情況，這兩種情況對(duì)于供電系統(tǒng)的電壓情況變化較大，給工作人員進(jìn)行預(yù)測時(shí)造成了難度。

三、應(yīng)對(duì)風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電并網(wǎng)問題的解決措施

（一）加強(qiáng)對(duì)風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電系統(tǒng)和電網(wǎng)工作原理的探究

當(dāng)風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電系統(tǒng)連接以后，對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生很大的影響，具體的作用也非常復(fù)雜，對(duì)于這種情況的解決工作人員一定要?jiǎng)?chuàng)新連接方式，突破傳統(tǒng)連接方式的束縛。通過全新的方式進(jìn)行連接，要考慮到配電系統(tǒng)保持穩(wěn)定運(yùn)行和電網(wǎng)之間的相互影響，創(chuàng)新工作模式，找到主網(wǎng)和微網(wǎng)之前存在的差異，要分別找到各自的發(fā)展方法。

（二）加大對(duì)新型配電系統(tǒng)方式的研究力度

在基本掌握了風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電并網(wǎng)的特點(diǎn)之后，要對(duì)配電系統(tǒng)的具體方式和如何進(jìn)行規(guī)劃的具體理論進(jìn)行深入的分析和研究。首先需要做的就是找出風(fēng)電發(fā)電和光伏發(fā)電的電源的需要優(yōu)化的具體位置，二者具體的電容量是多少，以及具體并網(wǎng)的地址。在這樣的基礎(chǔ)上對(duì)二者更好地進(jìn)行控制，將接入位置了解，以便更好的了解電網(wǎng)對(duì)于電壓波動(dòng)和電壓諧波產(chǎn)生的影響。

（三）做好二者電網(wǎng)運(yùn)行的控制設(shè)備和技術(shù)準(zhǔn)備

風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電的發(fā)電系統(tǒng)，主要的運(yùn)行模式是將微網(wǎng)接入到系統(tǒng)中，以一種方式改變系統(tǒng)故障的原有特征，這種改變具有很強(qiáng)的徹底性，使得電網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)原有的故障檢測方法和保護(hù)措施同樣會(huì)受到大的影響，所以工作人員要仔細(xì)研究出現(xiàn)故障的具體原因，具體問題具體分析。制定出相應(yīng)的對(duì)策。不斷提高對(duì)電網(wǎng)安全保護(hù)的技術(shù)。保證當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)，并網(wǎng)的分布式電源和主網(wǎng)斷開，可以繼續(xù)依靠獨(dú)立運(yùn)行的方式不斷運(yùn)行，進(jìn)行持續(xù)地供電。

結(jié)束語：綜上所述，我國雖然對(duì)風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電網(wǎng)絡(luò)的并網(wǎng)工作進(jìn)行了深入研究，但是主要的問題依舊需要解決。我國和在主要的電力企業(yè)要不斷結(jié)合先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)，加大對(duì)二者并網(wǎng)的科學(xué)研究力度和資金投入，促進(jìn)風(fēng)力和光伏發(fā)電的不斷發(fā)展。endprint