風力發電和光伏發電并網問題剖析

鮑玉濤

摘要：風力發電和光伏發電和常規能源存在一定的差別，在進行大規模并網工作中存在著一些亟需解決的問題。本文主要根據風力發電和光伏發電并網過程中存在的問題，探究相應的解決措施，旨在促進我國電力事業的發展。

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

（一）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。

（二）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過程中存在的問題

根據二者的特點來看，其具有的發電功率波動都比較大，但是在運行中都不會一直保持穩定。使用光伏發電和風力發電，如果電力系統需要的電容量比較大，就需要具有更高的發電備用容量和輸電網絡容量。但是，在并網過程中容易產生問題，主要包括以下幾個方面：

（一）孤島效應

孤島效應的含義就是供電部門在實際的供電工作中，如果是對電網的維護工作沒有做好，設備出現了故障導致斷電，那么用戶端的發電系統對導致停電的原因沒有進行及時有效的檢查，導致自身和電力網絡切離，然后將周圍的光伏和風力發電網絡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。出現這種情況的概率也會加大，會隨著光伏以及電力發電量的增大而增大。在電網中如果出現了孤島效應，電力企業在為工作中就會造成困難，工作人員的維護工作難度就會增大，使配電系統中的保護開關動作程度就會受到很大的沖擊，出現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行，產生安全隱患，對人和財產造成威脅。孤島區域存在的頻率和電壓的波動性使得系統的設備受到危害。

（二）可靠性問題

對于風力發電和光伏發電來說，在實際的供電工作運行中容易出現不可靠的現象，主要表現在：第一，電力系統如果停止供電，光伏發電和風力發電工作都會停止運行，不能繼續為提供用電提供可靠性的幫助：第二，如果風電發電和光伏發電出現紕漏，在繼電保護方面的工作沒有安全有效落實，繼電保護環節就會產生不好的影響，就會影響可靠性的使用；第三，在安裝二者的系統工作中，如果沒有進行仔細分析研究，選將風力發電和光伏發電具體的連接方法和具體的安裝位置分析清晰，就會影響整個電網運行的可靠性。對可靠性影響最大的就是風速，以及光照和天氣存在的不穩定性情況，這兩種情況對于供電系統的電壓情況變化較大，給工作人員進行預測時造成了難度。

三、應對風力發電和光伏發電并網問題的解決措施

（一）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。

（二）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。

（三）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。

結束語：綜上所述，我國雖然對風力發電和光伏發電網絡的并網工作進行了深入研究，但是主要的問題依舊需要解決。我國和在主要的電力企業要不斷結合先進的經驗，加大對二者并網的科學研究力度和資金投入，促進風力和光伏發電的不斷發展。endprint