風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電并網(wǎng)問(wèn)題研究

劉科詩(shī) 王志遠(yuǎn) 何偉

摘要：在21世紀(jì)發(fā)展背景下，能源問(wèn)題變得越發(fā)突出，日益增長(zhǎng)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度與能源枯竭之間的矛盾，使得社會(huì)關(guān)注程度變得越來(lái)越高。而且在過(guò)去的發(fā)展過(guò)程中，能源開(kāi)采與經(jīng)濟(jì)建設(shè)所導(dǎo)致的環(huán)境污染問(wèn)題越發(fā)嚴(yán)重，所以在這一背景下政府對(duì)可再生能源的開(kāi)發(fā)與利用是非常支持的。在諸多電能生產(chǎn)方法當(dāng)中，風(fēng)力發(fā)電以及光伏發(fā)電是可再生電能生產(chǎn)中最為重要的兩種技術(shù)，而且基于我國(guó)現(xiàn)有的國(guó)情來(lái)看，這兩種技術(shù)的應(yīng)用可行性以及未來(lái)的發(fā)展也是最為具有發(fā)展?jié)摿Φ?。所以?duì)風(fēng)力發(fā)電與光伏發(fā)電的并網(wǎng)問(wèn)題進(jìn)行研究，對(duì)于我國(guó)今后的能源短缺問(wèn)題解決具有非常重要的作用。

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

1.前言

無(wú)論是從我國(guó)的發(fā)展還是全世界的發(fā)展角度來(lái)看，能源開(kāi)采過(guò)程中化石能源的開(kāi)采都是極為有限的，在未來(lái)可能會(huì)出現(xiàn)能源枯竭的問(wèn)題。而相比較于化學(xué)能源來(lái)講，風(fēng)能以及太陽(yáng)能和水力資源等是先有人類社會(huì)當(dāng)中取之不竭的可再生能源，所以依托這些能源進(jìn)行電能的生產(chǎn)是具有非常大優(yōu)勢(shì)的，同時(shí)還擁有很好的清潔性以及安全性，所以這也是當(dāng)前社會(huì)各國(guó)普遍進(jìn)行光伏發(fā)電與風(fēng)力發(fā)電技術(shù)研究的主要目的。對(duì)當(dāng)前我國(guó)的風(fēng)力發(fā)電與光伏發(fā)電來(lái)講，兩者之間的并網(wǎng)問(wèn)題是最為主要的，所以在下面當(dāng)中將進(jìn)行詳細(xì)介紹。

2.風(fēng)力與光伏發(fā)電并網(wǎng)存在的問(wèn)題

2.1孤島效應(yīng)的存在

在電子電路當(dāng)中出現(xiàn)孤島效應(yīng)就是指電路的部分區(qū)域有電流通路，但是沒(méi)有電流流過(guò)。之所以會(huì)出現(xiàn)這些問(wèn)題，主要是電網(wǎng)在突然施壓的狀況下，并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)仍然保持針對(duì)臨近部分線路供電的狀態(tài)，所以也出現(xiàn)了一種假的電流通過(guò)現(xiàn)象。最根本的原因是風(fēng)力以及光伏發(fā)電過(guò)程中發(fā)電量導(dǎo)致的，如果發(fā)電量越大，那么孤島向上出現(xiàn)的頻率也就會(huì)隨之提升，在孤島效應(yīng)出現(xiàn)后，無(wú)論是因?yàn)榫S修還是其它故障，用戶端本身的發(fā)電系統(tǒng)都不能夠及時(shí)的對(duì)停電的狀況進(jìn)行診斷，只能夠強(qiáng)行中斷整個(gè)運(yùn)行狀態(tài)，所以風(fēng)力與光伏發(fā)電和市電網(wǎng)絡(luò)之間需要進(jìn)行全面分割。在這種狀況下，公眾以及電力公司維修作業(yè)人員的安全和供電質(zhì)量都會(huì)受到影響，如果在問(wèn)題解決后，向孤島電網(wǎng)進(jìn)行重新供電，還可能會(huì)導(dǎo)致相關(guān)的供電設(shè)備受到損害。

2.2不可靠因素

對(duì)于風(fēng)力及光伏發(fā)電的來(lái)講，在實(shí)際使用過(guò)程中存在的不可靠性，大多數(shù)是因?yàn)轱L(fēng)力及光伏本身是源自于自然的可再生資源，所以受到天氣及季節(jié)的影響是非常大的，在季節(jié)變化以及天氣變化的過(guò)程當(dāng)中，無(wú)論是風(fēng)力還是陽(yáng)光照射的都會(huì)出現(xiàn)變化，這屬于不可抗力因素，同時(shí)也是影響風(fēng)力以及光伏發(fā)電的最主要原因。除了外在因素之外，內(nèi)在因素也非常重要，首先就是弱勢(shì)電力系統(tǒng)自身存在問(wèn)題突然停止運(yùn)轉(zhuǎn)，那么后續(xù)的正常供電就會(huì)中斷。其次主要是繼電保護(hù)，如果出現(xiàn)誤動(dòng)作狀況，那么整個(gè)供電過(guò)程也會(huì)受到影響。最后一點(diǎn)主要是相關(guān)設(shè)備的安裝及場(chǎng)地的選擇不重視，因?yàn)闊o(wú)論是對(duì)于風(fēng)力發(fā)電還是光伏發(fā)電來(lái)講，都需要相應(yīng)的設(shè)備作為支撐，從而實(shí)現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)化，在設(shè)備安裝及選址過(guò)程中又是不符合相應(yīng)設(shè)備的要求，那么就可能會(huì)導(dǎo)致風(fēng)速較低或者是太陽(yáng)能輻射較低，使后續(xù)的發(fā)電動(dòng)力不足，對(duì)于整體發(fā)電效果造成嚴(yán)重影響。

2.3效益降低

在風(fēng)力及光伏發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行后，原有的配電網(wǎng)絡(luò)成本增加，所以整個(gè)發(fā)電以及供電過(guò)程中所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益大大下降。之所以會(huì)出現(xiàn)該現(xiàn)象，主要是因?yàn)椴⒕W(wǎng)后的相關(guān)設(shè)施設(shè)備，例如變壓器及電纜線路等本身的系統(tǒng)負(fù)荷就比較小，對(duì)于并網(wǎng)工作的實(shí)際要求不能夠滿足，所以會(huì)成為閑置以及備用設(shè)備，增加了整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的資源浪費(fèi)。

3.風(fēng)力與光伏發(fā)電并網(wǎng)問(wèn)題解決建議

3.1加強(qiáng)孤島效應(yīng)檢測(cè)

對(duì)于風(fēng)力及光伏發(fā)電并網(wǎng)這一作業(yè)來(lái)講，為了切實(shí)保障在并網(wǎng)后供電的持續(xù)性與穩(wěn)定性，并使自身處于獨(dú)立狀態(tài)，當(dāng)電力企業(yè)在電網(wǎng)運(yùn)行使用

過(guò)程中出現(xiàn)故障問(wèn)題，需要斷電進(jìn)行維修時(shí)，保障能夠快速實(shí)現(xiàn)自動(dòng)清理自身和主電網(wǎng)，讓人們的供電需求能夠不會(huì)受到影響。但對(duì)于這種供電模式來(lái)講，不僅僅會(huì)使供電質(zhì)量下降，而且對(duì)于人們的生命安全也會(huì)造成嚴(yán)重威脅。這也對(duì)于相關(guān)企業(yè)來(lái)講，為了避免這個(gè)問(wèn)題出現(xiàn)，就需要對(duì)現(xiàn)有的電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)工作進(jìn)行全面加強(qiáng)，若是出現(xiàn)相關(guān)問(wèn)題，能夠及時(shí)快速定位問(wèn)題，并作出應(yīng)急預(yù)案，確保電網(wǎng)運(yùn)行的安全及穩(wěn)定性以及人們用電的質(zhì)量。除此之外就是對(duì)于電力企業(yè)來(lái)講，應(yīng)當(dāng)在時(shí)代進(jìn)步與發(fā)展的過(guò)程中做到與時(shí)俱進(jìn)，對(duì)更加新穎的技術(shù)進(jìn)行研發(fā)，力求能夠針對(duì)孤島效應(yīng)進(jìn)行更加高效以及實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

3.2主網(wǎng)及微網(wǎng)的協(xié)調(diào)發(fā)展

對(duì)于風(fēng)力及光伏發(fā)電并網(wǎng)來(lái)講，在連接之后會(huì)對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生非常大的沖擊及壓力，而這一整個(gè)過(guò)程是非常復(fù)雜的，在電力系統(tǒng)當(dāng)中需要進(jìn)行非常詳細(xì)的研究。能夠更好的對(duì)主網(wǎng)及微網(wǎng)之間的發(fā)展進(jìn)行協(xié)調(diào)，需要將組網(wǎng)及微網(wǎng)自身的發(fā)展方式進(jìn)行確定，然后通過(guò)在發(fā)展過(guò)程中融入新的理念及方法，針對(duì)風(fēng)力及光伏發(fā)電并網(wǎng)之后的配電系統(tǒng)穩(wěn)定性以及同電網(wǎng)的影響進(jìn)行改善。組網(wǎng)和微網(wǎng)之間發(fā)展是需要同步進(jìn)行的，不能夠固步自封或者是單獨(dú)進(jìn)行發(fā)展，應(yīng)當(dāng)保持兩者同步發(fā)展與進(jìn)步，這樣才能夠使整個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)更加穩(wěn)定。

3.3光伏發(fā)電系統(tǒng)完善

對(duì)于電力企業(yè)來(lái)講，在電力系統(tǒng)整體引進(jìn)光伏發(fā)電之后，因?yàn)楣夥l(fā)電本身相比較于常規(guī)的發(fā)電擁有獨(dú)特特點(diǎn)，所以電力系統(tǒng)的運(yùn)行故障形式也會(huì)有所改變，這就會(huì)使得現(xiàn)有的電網(wǎng)當(dāng)中出現(xiàn)許多電氣量故障。相比較于常規(guī)故障來(lái)講，這種故障問(wèn)題本身?yè)碛卸嘧冃院蛷?fù)雜性特征，所以在檢測(cè)時(shí)工作難度以及阻礙是非常大的，也會(huì)給電力系統(tǒng)的自我保護(hù)系統(tǒng)造成嚴(yán)重?fù)p壞，增加維保工作人員的工作量以及工作難度。所以對(duì)于當(dāng)前的電力企業(yè)發(fā)展來(lái)講，在發(fā)展過(guò)程中應(yīng)當(dāng)針對(duì)這些影響到整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的問(wèn)題加強(qiáng)研究，采用更加先進(jìn)的技術(shù)對(duì)保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，確保電力能夠?qū)崿F(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)。

4.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于當(dāng)前的風(fēng)力發(fā)電及光伏發(fā)電并網(wǎng)來(lái)講，是我國(guó)電力企業(yè)在發(fā)展過(guò)程中所取得的重大突破，同時(shí)也是我國(guó)能源結(jié)構(gòu)體系改革過(guò)程中所獲取的豐碩成果，對(duì)于我國(guó)未來(lái)的能源結(jié)構(gòu)發(fā)展與電能供應(yīng)具有非常重要的作用?；诋?dāng)前的發(fā)展來(lái)看，風(fēng)力發(fā)電及光伏發(fā)電過(guò)程中仍然存在許多問(wèn)題，尤其是在兩者并網(wǎng)過(guò)程中存在許多問(wèn)題，對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定及安全性造成了破壞，所以應(yīng)當(dāng)針對(duì)這類問(wèn)題進(jìn)行深入研究及探討，來(lái)切實(shí)提高風(fēng)力發(fā)電及光伏發(fā)電并網(wǎng)工作運(yùn)行水平。

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