关于风力发电和光伏发电并网问题的研究

徐晶

摘 要：随着全球经济的不断发展，技术进步和环保事业也逐步被重视。风力发电和光伏发电作为一种清洁的可再生资源，越来越受到世界各国的认可。我国在能源开发问题面临着巨大挑战，然而在电力能源方面虽说有一定的发展，但是风力发电和光伏发电这两项新能源的开发和发展中存在着很多问题。文章针对风力发电和光伏发电并网问题以及解决措施进行了详细的研究。

关键词：风力发电；光伏发电；并网

引 言：无论从世界还是从中国来看，常规能源都是很有限的。风能、太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点，在长期的能源战略中具有重要地位。在今后的十几年中，中国发电的市场将会由独立发电系统转向并网发电系统。中国风力、光伏等新能源发电行业的发展前景十分广阔，预计未来很长一段时间都将保持高速发展，同时盈利能力也将随着技术的逐渐成熟稳步提升。因此，实现风力发电和光伏发电并网成为一个趋势。然而在并网操作的实际运作和调度中，又发现存在着较多问题。我们要直面这些问题的存在，并寻求解决的途径，为我国电力发展保驾护航。

1.风力发电和光伏发电并网的特点及现状

1.1并网型风力发电

风力发电并网是指对风力资源充分利用和开发，将多组甚至上百组发电机进行连接，形成一个发电网络组合。这种发电模式规模较大，发电容量巨大，而且可持续性强。因此，成为电力企业大电网的逐金之地。近两年，我国可用发电资源紧俏，脱颖而出的风力资源具有清洁、无污染、可再生、降低成本等优点，使我国电力发展脱离资源匮乏的境地。但是，风力受天气、季节的影响，具有不可控制性，而现在的自热风储存技术还不完善，这也是并网型风力发电的一个局限性。即便如此，只要电力企业做好新技术研究及开发，并网风力发电在我国就具备一定的发展空间。

1.2并网型光伏发电

光伏并网发电系统就是太阳能光伏发电系统与常规电网相连，利用逆变器将光伏系统所发的直流电逆变成正弦交流电，产生的交流电可以直接供给交流负载，然后将剩余的电能输入电网，或者直接将产生的全部电能并入电网。因为直接将电能输入电网，光伏独立系统中的蓄电池完全被光伏并网系统中的电网所取代。免除配置蓄电池，省掉了蓄电池蓄能和释放的过程，可以充分利用光伏阵列所发的电力，从而减小了能量的损耗，降低了系统成本。

2.风力、光伏发电并网在实践中发现的问题

2.1实践中出现孤岛效应

在电子电路中，孤岛效应是指电路的某个区域有电流通路而实际没有电流流过的现象。即电网突然失压时，并网发电系统仍保持对电网中的临近部分线路供电状态的一种效应。这种效应的出现，主要在于风力发电和光伏发电的发电量所决定的，发电量越大，孤岛效应出现的频率越大。无论是由于维修，还是由于故障，出现的电力中断，用户端的发电系统都无法及时的检测出停电的具体情况，只能强行中断运行，从而分离自身与市电网络，这样使风力、光伏发电网络脱离电力企业，从而形成孤岛。孤岛会损害公众和电力公司维修人员的安全和供电质量，在自动或手动重新闭合供电开关向孤岛电网重新供电时，有可能损害设备。

2.2实际运行中存在不可靠性

之所以说风力发电和光伏发电在实际运行中还存在不可靠性，主要是因为风力和光伏来源于自然资源，风和太阳。天气及季节的变化随时影响着发电情况的变化，而这种变化是无法准备掌握和控制的，是不可抗力因素，也是影响发电的最重要原因。除外部因素外，内部因素也不容忽略。第一，如果电力系统自身出现的问题，突然停电将停止风力和光伏发电工作，无法保证正常供电；第二，继电保护出现误动作的出现，是由于电力企业未落实继电保护装置，从而影响发电工作的正常运转；第三，在设备安装和场地选择上要注意，选择适合风力发电、光伏发电的需求。如果不符合，可能出现风速不够，太阳辐射不足，导致电力发电动力不足，影响整体发电效果。

2.3实际运行后降低效益

风力发电和光伏发电并网后，导致配电网络的成本增加，降低经济效益。主要原因是原有的一些设施设备，如链接的变压器和电缆线路，这些配电系统负荷小，无法满足并网发电，从而成为闲置和备用设备。

3.解决风力发电和光伏发电的具体方法

3.1提高孤岛效应的检测

风力发电和光伏发电并网，为保证自身供电的持续性，使自身处于独立状态，在电力企业电网在运行过程中出现故障或断电维修时，就会自动切离自身与主网，从而满足人们的供电需求。但是这种供电模式，不但降低供电质量，还严重威胁人们的生命安全。电力企业要想彻底杜绝类似问题的出现，就必须对电网运行监测进行严格监督，一旦问题出现，就要及时作出应急預案，保障电网的安全性、稳定性，提高人们的用电质量。另外，电力企业不要固步自封，要着力开发全新性、准确性更高、安全性更好、及时性更强的孤岛监测方式，加大对改善电网运行孤岛效应的研究，避免运行故障的发生。及时发生也可以进行及时的优化系统，准确排除，进而保证电网系统的正常供电。由此可见，保障电网系统供电质量以及人们的用电安全，电网检测发挥着重要意义。

3.2主网、微网协调发展

风力发电和光伏发电并网链接将会对电网系统的运行带来巨大冲击，而其具体作用在电力发展中也是非常繁杂的。为更好的促进主网和微网之间的协调发展，找到各自的发展方式，就必须通过全新的理念和方法对配电系统的稳定性和同电网的影响进行全方位分析和研究。

3.3完善光伏发电系统

电力企业的整体电力系统引进光伏发电后，由于光伏发电自身的特点，改变了电力系统运行过程中原有的故障形式，导致电网现在多出现一些电气量故障，而这种故障具有多变性和复杂性，检测起来十分困难，严重破坏电力系统的自我保护系统，增加维修人员工作量，提高了工作难度系数。所以，电力企业在今后的发展中，要加强对此类问题的研究，运用更先进的技术进行保护系统，保证电力的持续发展。

结束语：总之，风力发电和光伏发电并网在我国电力企业发展中发挥着举足轻重的作用，对于其中存在的问题，要加强研究和投入，以新技术、新知识的应用来解决，确保我国电力事业可持续发展。

参考文献：

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