關于風力發(fā)電和光伏發(fā)電并網問題的研究

徐晶

摘 要：隨著全球經濟的不斷發(fā)展，技術進步和環(huán)保事業(yè)也逐步被重視。風力發(fā)電和光伏發(fā)電作為一種清潔的可再生資源，越來越受到世界各國的認可。我國在能源開發(fā)問題面臨著巨大挑戰(zhàn)，然而在電力能源方面雖說有一定的發(fā)展，但是風力發(fā)電和光伏發(fā)電這兩項新能源的開發(fā)和發(fā)展中存在著很多問題。文章針對風力發(fā)電和光伏發(fā)電并網問題以及解決措施進行了詳細的研究。

關鍵詞：風力發(fā)電；光伏發(fā)電；并網

引 言：無論從世界還是從中國來看，常規(guī)能源都是很有限的。風能、太陽能是人類取之不盡用之不竭的可再生能源，具有充分的清潔性、絕對的安全性、相對的廣泛性、確實的長壽命和免維護性、資源的充足性及潛在的經濟性等優(yōu)點，在長期的能源戰(zhàn)略中具有重要地位。在今后的十幾年中，中國發(fā)電的市場將會由獨立發(fā)電系統(tǒng)轉向并網發(fā)電系統(tǒng)。中國風力、光伏等新能源發(fā)電行業(yè)的發(fā)展前景十分廣闊，預計未來很長一段時間都將保持高速發(fā)展，同時盈利能力也將隨著技術的逐漸成熟穩(wěn)步提升。因此，實現風力發(fā)電和光伏發(fā)電并網成為一個趨勢。然而在并網操作的實際運作和調度中，又發(fā)現存在著較多問題。我們要直面這些問題的存在，并尋求解決的途徑，為我國電力發(fā)展保駕護航。

1.風力發(fā)電和光伏發(fā)電并網的特點及現狀

1.1并網型風力發(fā)電

風力發(fā)電并網是指對風力資源充分利用和開發(fā)，將多組甚至上百組發(fā)電機進行連接，形成一個發(fā)電網絡組合。這種發(fā)電模式規(guī)模較大，發(fā)電容量巨大，而且可持續(xù)性強。因此，成為電力企業(yè)大電網的逐金之地。近兩年，我國可用發(fā)電資源緊俏，脫穎而出的風力資源具有清潔、無污染、可再生、降低成本等優(yōu)點，使我國電力發(fā)展脫離資源匱乏的境地。但是，風力受天氣、季節(jié)的影響，具有不可控制性，而現在的自熱風儲存技術還不完善，這也是并網型風力發(fā)電的一個局限性。即便如此，只要電力企業(yè)做好新技術研究及開發(fā)，并網風力發(fā)電在我國就具備一定的發(fā)展空間。

1.2并網型光伏發(fā)電

光伏并網發(fā)電系統(tǒng)就是太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)與常規(guī)電網相連，利用逆變器將光伏系統(tǒng)所發(fā)的直流電逆變成正弦交流電，產生的交流電可以直接供給交流負載，然后將剩余的電能輸入電網，或者直接將產生的全部電能并入電網。因為直接將電能輸入電網，光伏獨立系統(tǒng)中的蓄電池完全被光伏并網系統(tǒng)中的電網所取代。免除配置蓄電池，省掉了蓄電池蓄能和釋放的過程，可以充分利用光伏陣列所發(fā)的電力，從而減小了能量的損耗，降低了系統(tǒng)成本。

2.風力、光伏發(fā)電并網在實踐中發(fā)現的問題

2.1實踐中出現孤島效應

在電子電路中，孤島效應是指電路的某個區(qū)域有電流通路而實際沒有電流流過的現象。即電網突然失壓時，并網發(fā)電系統(tǒng)仍保持對電網中的臨近部分線路供電狀態(tài)的一種效應。這種效應的出現，主要在于風力發(fā)電和光伏發(fā)電的發(fā)電量所決定的，發(fā)電量越大，孤島效應出現的頻率越大。無論是由于維修，還是由于故障，出現的電力中斷，用戶端的發(fā)電系統(tǒng)都無法及時的檢測出停電的具體情況，只能強行中斷運行，從而分離自身與市電網絡，這樣使風力、光伏發(fā)電網絡脫離電力企業(yè)，從而形成孤島。孤島會損害公眾和電力公司維修人員的安全和供電質量，在自動或手動重新閉合供電開關向孤島電網重新供電時，有可能損害設備。

2.2實際運行中存在不可靠性

之所以說風力發(fā)電和光伏發(fā)電在實際運行中還存在不可靠性，主要是因為風力和光伏來源于自然資源，風和太陽。天氣及季節(jié)的變化隨時影響著發(fā)電情況的變化，而這種變化是無法準備掌握和控制的，是不可抗力因素，也是影響發(fā)電的最重要原因。除外部因素外，內部因素也不容忽略。第一，如果電力系統(tǒng)自身出現的問題，突然停電將停止風力和光伏發(fā)電工作，無法保證正常供電；第二，繼電保護出現誤動作的出現，是由于電力企業(yè)未落實繼電保護裝置，從而影響發(fā)電工作的正常運轉；第三，在設備安裝和場地選擇上要注意，選擇適合風力發(fā)電、光伏發(fā)電的需求。如果不符合，可能出現風速不夠，太陽輻射不足，導致電力發(fā)電動力不足，影響整體發(fā)電效果。

2.3實際運行后降低效益

風力發(fā)電和光伏發(fā)電并網后，導致配電網絡的成本增加，降低經濟效益。主要原因是原有的一些設施設備，如鏈接的變壓器和電纜線路，這些配電系統(tǒng)負荷小，無法滿足并網發(fā)電，從而成為閑置和備用設備。

3.解決風力發(fā)電和光伏發(fā)電的具體方法

3.1提高孤島效應的檢測

風力發(fā)電和光伏發(fā)電并網，為保證自身供電的持續(xù)性，使自身處于獨立狀態(tài)，在電力企業(yè)電網在運行過程中出現故障或斷電維修時，就會自動切離自身與主網，從而滿足人們的供電需求。但是這種供電模式，不但降低供電質量，還嚴重威脅人們的生命安全。電力企業(yè)要想徹底杜絕類似問題的出現，就必須對電網運行監(jiān)測進行嚴格監(jiān)督，一旦問題出現，就要及時作出應急預案，保障電網的安全性、穩(wěn)定性，提高人們的用電質量。另外，電力企業(yè)不要固步自封，要著力開發(fā)全新性、準確性更高、安全性更好、及時性更強的孤島監(jiān)測方式，加大對改善電網運行孤島效應的研究，避免運行故障的發(fā)生。及時發(fā)生也可以進行及時的優(yōu)化系統(tǒng)，準確排除，進而保證電網系統(tǒng)的正常供電。由此可見，保障電網系統(tǒng)供電質量以及人們的用電安全，電網檢測發(fā)揮著重要意義。

3.2主網、微網協調發(fā)展

風力發(fā)電和光伏發(fā)電并網鏈接將會對電網系統(tǒng)的運行帶來巨大沖擊，而其具體作用在電力發(fā)展中也是非常繁雜的。為更好的促進主網和微網之間的協調發(fā)展，找到各自的發(fā)展方式，就必須通過全新的理念和方法對配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和同電網的影響進行全方位分析和研究。

3.3完善光伏發(fā)電系統(tǒng)

電力企業(yè)的整體電力系統(tǒng)引進光伏發(fā)電后，由于光伏發(fā)電自身的特點，改變了電力系統(tǒng)運行過程中原有的故障形式，導致電網現在多出現一些電氣量故障，而這種故障具有多變性和復雜性，檢測起來十分困難，嚴重破壞電力系統(tǒng)的自我保護系統(tǒng)，增加維修人員工作量，提高了工作難度系數。所以，電力企業(yè)在今后的發(fā)展中，要加強對此類問題的研究，運用更先進的技術進行保護系統(tǒng)，保證電力的持續(xù)發(fā)展。

結束語：總之，風力發(fā)電和光伏發(fā)電并網在我國電力企業(yè)發(fā)展中發(fā)揮著舉足輕重的作用，對于其中存在的問題，要加強研究和投入，以新技術、新知識的應用來解決，確保我國電力事業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

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