蒙俊名：風力發電和光伏發電并網問題的探究

蒙俊名

摘要：近年來，我國的社會經濟與科學技術保持著齊頭并進的發展態勢，有效提高了國家綜合實力。電力開發始終是支撐資源輸送的重要基礎，在維護能源安全中所發揮的作用是無可替代的。在這其中，風力發電和光伏發電依賴的都是可再生清潔能源，能夠進一步凸顯出我國電力開發的技術水準，緩解環境開發和經濟建設之間的矛盾。對此，本文以風力發電和光伏發電的并網問題為切入點，分析這兩者并網的特點和現狀，并探討實踐中存在的主要問題，提出解決的方法和建議，希望能夠給相關從業人員帶來一定的參考和啟示。

關鍵詞：風力發電;光伏發電;并網問題

引言

在新能源、可再生能源基礎上衍生出分布式發電技術，在各個行業領域有非常廣泛的應用，例如常見的有光伏發電技術和風力發電技術。分布式電源具有較強靈活性、高效性，在配電網中也有非常廣泛的應用，也是今后大型電網不可或缺的支撐與發展方向。

1風力發電和光伏發電并網問題

1.1孤島效應

通常意義上所說的孤島效應指的是，盡管電網某個區域中設置了電流通路，但在實際運行的時候，電流卻始終沒有通過的現象。比如，若是維修的腳步落后于電網系統故障蔓延的速度，或者是問題已經積重難返，電力就會由此失壓。另一邊，用戶端對問題的排查也會出現延遲，必不可能與電網系統的故障處理保持同步，這就會讓遠距離的用戶端供電系統與市政電網相隔開來，電網與電網之間也出現了資源傳遞的壁壘——孤島效應，這一現象主要集中在風力發電和光伏發電系統之間。縱觀孤島效應的根源，主要在于風力發電網與光伏發電網的總容量與用戶端范圍不符。從而進一步損壞電力設備的運行，破壞整個系統的穩定性和可靠性。因此，許多供電企業都會針對孤島效應做出一定的預防工作，包括頻率變化裝置檢測、電網頻率移位、流過電阻阻抗、相位跳躍的監督等等。

1.2電壓波和閃變影響

隨著風電容量持續增加，在并網過程中極易影響到電網電壓，形成電壓波動和閃變。若風力發電和光伏發電發電并網過程中，連接處與配電變壓器之間的間隔距離太小，風電接入電網后形成的電壓閃變并不會產生較大的影響，但會大大影響到電網電流，從而損壞到發電的用電設備。同時，當接入風力發電和光伏發電發電后，會在很大程度上增大電網電壓，特別是當下風力發電和光伏發電發電應用普遍選擇異步電機，在發電機運行過程中，建立旋轉磁場往往會耗費大量的無功功率，這就影響到電網電壓，導致電網線路上的壓降增大。

1.3對電網頻率的影響

風力發電和光伏發電發電具備更明顯的隨機性，并網后電力系統總體發電容量會嚴重超標，相應地也會加大系統內電網頻率波動，供配電整體質量因此受影響。以風力發電為例，有波動的情況出現在風電場功率時，會直接影響電力網絡，倘若能向對應的傳遞函數轉化此類影響，該函數模型一般將火電機組轉速變化、風電場輸出功率波動等包含在內，通過對應評估模型的構建，即可完成對電網運行穩定構成影響的頻率范圍的計算。

2風力發電與光伏發電并網的解決措施

2.1檢測并網孤島效應

如果并網逆變器負載的影響并沒有消除，那么并網時也可能出現斷電發生的反向輸出電壓頻率，此時，逆變器輸出的頻率誤差會大大增加，長此以往，孤島效應就會逐步擴散。對此，企業要關注逆變器輸出頻率，選擇高精度的儀器設備檢驗頻率偏移的問題，并及時公布檢測結果，讓值班人員進行閱覽，做出針對性的處理。在電網正常運行的時候，也要及時使用逆變器，判斷公共電網輸出和并網系統相一致。如果出現了較大的相位差，就應當對兩者的差進行檢測，分析電壓電流的變化規律和情況，探究孤島效應是否存在，更加清晰的展示出電網運行的狀況。

2.2有效控制閃變和電壓波動

為能夠有效確保電力系統的正常運行，提高風力發電和光伏發電電能質量，相關部門應密切關注電壓閃變問題。若出現電壓閃變問題，相關人員應對這一問題進行細致觀察，查明負荷電流的波動情況，結合這一情況來完成無功電流補償處理，借助有源電力濾波器波動來對電力急劇波動問題進行有效處理，通過該設備來提高響應能力，對電壓閃變進行科學控制與處理。針對由有功功率出現急速波動而引發的電壓閃變問題，相關人員應借助補償裝置來對有功功率、無功功率進行合理補償，需借助儲能單元的作用，讓動態電壓恢復期能夠盡快將電壓傳輸至系統之中，從而對電壓波動造成的一系列問題進行緩解。

2.3電網調度控制

在確保電網調度控制科學性和系統性的同時，加大新能源的利用程度。以負責發電計劃、實時協調及自動控制發電量的各個機組為對象分析其運行情況，引入針對性的控制措施，能使各機組實現更密切地配合，平衡區域級電網功率。該過程中，一般都應用了聯絡線頻率偏差控制技術。結合自動發電量控制技術、電壓無功功率自動控制系統，向新能源并網系統下達調度指令，監測、控制系統無功功率及有功功率。要想實現電網的穩定、安全運行，需要在電網中接入安穩控制系統并作為電網安全防御體系之一，在聯合繼電保護裝置的基礎上，最大限度地控制后續可能出現的各類干擾及影響因素，在避免電力受損的同時，還能消除發生電力事故的可能性。

2.4科學計算電壓波動作

通常如果并入電網功率比較小，選擇并網點必須經過綜合考慮，加大電壓控制力度。電網電壓波動產生的原因，與電站功率波動有關，這一類波動會很大程度上影響并網，建議采用科學的計算方法。合理區分電壓波動在電網中的來源，通過全網頻域分析法，采集實時數據進行計算，得出電壓波動作的準確結論。

2.5增強電能消納水平

現階段，我國并未實現全國電網智能聯網的目標，若是部分地區發電量超高，則會出現窩電現象，影響風力發電和光伏發電并網發展。究其原因，部分地區傳統火力發電的電能能夠滿足該地區人們的用電需求，風力發電和光伏發電廠成為可有可無的基礎設施。風力發電和光伏發電廠若長時間未能得到有效運用，使得風力發電和光伏發電設備閑置，會造成社會資源浪費。為了提高風力發電和光伏發電設備的利用率，降低社會資源浪費率，鼓勵地區建設過程中提升電能利用水平，并依據地區實際情況實現電能價格的調整，確保當地人們能夠充分利用風力發電和光伏發電的電能，減輕傳統火力發電廠的電能輸送，對保護周圍環境有積極影響。另外，依據不同地區的用電高峰調節用電電能輸送情況，科學合理制定調峰機制推進風力發電和光伏發電并網工作的開展。風力發電和光伏發電反調峰作用說明其輸出功率不穩定，為了保障其反調峰作用的正常發揮，應建立智能化系統實現對用電峰值進行動態監測，確保風力發電和光伏發電與電網運行互補，提高風電并網的供電質量。

2.6并網發電的有效調試

并網發電調試中，第一步，根據調試流程，對各種電氣設備進行初始狀態調整。第二步，全方面分析并網發電相關資料，對風力發電光伏發電系統以及配電柜等一系列設計資料深刻掌握，為并網發電調試做好準備工作。第三步，優化風力發電光伏并網發電技術，通過連接員荷的調整，完善并網發電基礎系統，定期對各類設備等進行檢修，確保并網發電系統輸出的電流，經過逆變器的整合與電網發電保持一致。

結語

綜上所述，在電力事業快速發展中，重視風力發電和光伏發電并網技術的應用，可實現對自然資源的有效開發與運用，踐行環境保護理念的同時提升電能質量。另外，明確不同風力發電和光伏發電并網技術的優劣勢，并通過電壓波動以及閃變抑制、增強電能消納水平、等策略實現電能質量的控制，推進風力電網并網發展。

參考文獻

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