風力發電和光伏發電并網問題的探究

鄭冰

摘要：風力發電是利用自然界的風力轉變成電能的一種發電方式，而光伏發電是指直接利用太陽能轉化為電能的一種發電方式，這兩種新型能源具有清潔無污染、可再生的特性，對于改善我國能源結構，減少對石油煤炭等傳統能源的依賴性，節約能源和環境保護都有著重要的意義。因此，了解風力發電和光伏發電并網過程中所存在的問題，探析風力發電和光伏發電并網問題的解決措施，以促進我國風力發電和光伏發電的發展就有著重要的意義。

關鍵詞：風力發電;光伏發電;并網;措施

一、風力發電和光伏發電并網主要的特點和發展狀況

1.1并網型風力發電的特點和現狀

并網型的風力發電一般都是規模較大的發電系統，一般都有上百臺發電機共同運行，可以容納的電量非常大，可以將大電網作為發電的基礎，盡可能地開發我國的風力資源和將風力作為能源。風力資源本身是可以再生循環利用的，具有很多的特點，主要是比較清潔，對環境的污染小。并網型風力發電對主要的一個特點就是可以將我國豐富的風力資源充分利用。但是也存在著一些不足之處，風力資源比較靈活，電力控制部門不容易掌握。還沒有達到世界先進一流的水平，掌握的技術還不能存貯大量的自然風資源。但是并網型風力發電越來越具有發展的前景，得到越來越多的利用。近年來，我國風力發電方面投入的成本在不斷的提高，國家也在不斷加大對其的研究力度。

1.2并網型光伏發電的特點和現狀

并網型光伏發電系統是和電力系統連接在一起組成的光伏發電系統。并網型光伏發電系統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，在電力整個的額運行系統中傳送電能。變化器的作用就是將電能轉化為需要的形式，并且經過電網進行傳送，所以并網型光伏發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，節約了成本。光伏發電更加的穩定和可靠，不會產生噪音，對周圍的環境不會造成污染。在平時的安裝和維護工具中操作也比較簡單，對于環境的兼容效果也非常強。當前，并網型光伏發電的發電速度正在以驚人的速度在提高，基本已經占據了光伏市場發展的一大半，國家不斷加大對光伏市場的重點研究和資金投入，尤其是要加強對城市和沙漠并網型的發電的探究。我國尤其是在沙漠地帶和西部地區，日光資源非常豐富。

二、風力發電和光伏發電并網存在的問題

2.1并網時出現孤島效應

電力企業內部體系在供電過程中一旦出現運行故障或者修理遇到問題就需要立即停止供電，因為對于停止供電的做法用戶端發電體系沒有辦法進行及時檢查，通過堵截的方法對市電網絡和本身進行強行分離，讓電力企業沒有辦法對周邊光伏和電力發電網絡進行掌握和控制，獨立存在，這就是電力行業所說的孤島效應。光伏、電力發電量直接對孤島效應的發生頻率產生影響，一旦孤島效應出現的頻率開始增多肯定就是提高了光伏、電力發電量。孤島效應特別容易將電力企業電網運行中的供電線路進行損壞，而且相關電力工人的生命安全以及產業安全也會受到威脅;配電系統內部對開關進行維護的動作程度也會受到孤島效應的直接影響，嚴重威脅電力系統設備的安全運行;在孤島范圍內電力系統設備非常容易受到電流頻率和電壓動搖性的影響。

2.2在實際使用過程中風力發電和光伏發電缺乏可靠性

在實際使用過程中風力發電和光伏發電并不具備可靠性，包含以下3個具體表現：電力系統在運行時，風力發電或者是光伏發電會隨著供電終止而停止作業，因此會導致供電作業沒有辦法順利進行因此供電性能不具有可靠性;風力發電和光伏發電兩種方法在實際供電過程中電力企業對其進行了使用，但是并沒有做好繼電維護工作，因此在執行過程中繼電維護工作特別容易發生誤動的情況，因此供電作業的可靠性得到了降低;風力發電、光伏發電在實踐過程中，需要電力企業挑選裝置地址和銜接辦法來滿足電力體系運行設備的需求，否者就會對供電作業的可靠性造成一定的損失。對風力發電、光伏發電影響最大的并不是以上3個方面，不同天氣的風速以及不穩定的光照輻射強度對風力和光伏發電造成的影響是最大的，并且還會使光伏發電實踐運行過程中導致電壓出現明顯變化，而且沒有辦法準確的將其猜測出來并進行有效管理和控制。

2.3并網效益

配網中原來的一部分設備在風力發電和光伏發電并網之后就會變成備用或者是閑置狀態，比如在運行兩種發電形式的時候，由于存儲體積比較小，所以在和配電系統以及電路線路和配電變壓器連接的時候會出現輕微超載的情況，因此，這兩種新能源的發電方式配電設備就成了它們的備用機，而整個配電網的投入成本也會得到增加，大大降低了電網帶來的經濟效益。

三、應對風力發電和光伏發電并網問題的解決措施

3.1加強對風力發電和光伏發電系統和電網工作原理的探究

當風力發電和光伏發電系統連接以后，對電網的運行會產生很大的影響，具體的作用也非常復雜，對于這種情況的解決工作人員一定要創新連接方式，突破傳統連接方式的束縛。通過全新的方式進行連接，要考慮到配電系統保持穩定運行和電網之間的相互影響，創新工作模式，找到主網和微網之前存在的差異，要分別找到各自的發展方法。

3.2加大對新型配電系統方式的研究力度

在基本掌握了風力發電和光伏發電并網的特點之后，要對配電系統的具體方式和如何進行規劃的具體理論進行深入的分析和研究。首先需要做的就是找出風電發電和光伏發電的電源的需要優化的具體位置，二者具體的電容量是多少，以及具體并網的地址。在這樣的基礎上對二者更好地進行控制，將接入位置了解，以便更好的了解電網對于電壓波動和電壓諧波產生的影響。

3.3做好二者電網運行的控制設備和技術準備

風力發電和光伏發電的發電系統，主要的運行模式是將微網接入到系統中，以一種方式改變系統故障的原有特征，這種改變具有很強的徹底性，使得電網出現故障時原有的故障檢測方法和保護措施同樣會受到大的影響，所以工作人員要仔細研究出現故障的具體原因，具體問題具體分析。制定出相應的對策。不斷提高對電網安全保護的技術。保證當電網出現故障時，并網的分布式電源和主網斷開，可以繼續依靠獨立運行的方式不斷運行，進行持續地供電。

四、結語

我國經濟社會發展過程中最重要的資源就是電力資源，而我國的電力事業要得到良好的發展是需要風力發電和光伏發電來為其提供保障的，也是我國環境能源得到安全保護最有效的一個方式，因此我們要對其提起高度重視。在我國電力行業發展過程中存在著很多的風力發電和光伏發電在并網時出現的問題，因此我們要對這方面進行深入的研究和探討，利用新知識和新技術對這些問題進行針對性解決，此次來達到加快風力和光伏發電發展速度。

參考文獻：

[1]石峰.風力發電和光伏發電并網問題研究[J].價值工程，2015（8）.

[2]吳傳璽.配電網開閉所選線方式[J].東北電力技術，2011，32（2）：33-36.

[3]王超，徐建源，李家玨等.計及多頻率調節因素的孤島頻率協調方法研究[J].東北電力技術，2013，34（2）：1-4.

[4]田景輔，于游，田鵬飛等.遼寧電網輸電線路故障點定位方法分析[J].東北電力技術，2015，36（1）：56-58.