蒙俊名：风力发电和光伏发电并网问题的探究

蒙俊名

摘要：近年来，我国的社会经济与科学技术保持着齐头并进的发展态势，有效提高了国家综合实力。电力开发始终是支撑资源输送的重要基础，在维护能源安全中所发挥的作用是无可替代的。在这其中，风力发电和光伏发电依赖的都是可再生清洁能源，能够进一步凸显出我国电力开发的技术水准，缓解环境开发和经济建设之间的矛盾。对此，本文以风力发电和光伏发电的并网问题为切入点，分析这两者并网的特点和现状，并探讨实践中存在的主要问题，提出解决的方法和建议，希望能够给相关从业人员带来一定的参考和启示。

关键词：风力发电;光伏发电;并网问题

引言

在新能源、可再生能源基础上衍生出分布式发电技术，在各个行业领域有非常广泛的应用，例如常见的有光伏发电技术和风力发电技术。分布式电源具有较强灵活性、高效性，在配电网中也有非常广泛的应用，也是今后大型电网不可或缺的支撑与发展方向。

1风力发电和光伏发电并网问题

1.1孤岛效应

通常意义上所说的孤岛效应指的是，尽管电网某个区域中设置了电流通路，但在实际运行的时候，电流却始终没有通过的现象。比如，若是维修的脚步落后于电网系统故障蔓延的速度，或者是问题已经积重难返，电力就会由此失压。另一边，用户端对问题的排查也会出现延迟，必不可能与电网系统的故障处理保持同步，这就会让远距离的用户端供电系统与市政电网相隔开来，电网与电网之间也出现了资源传递的壁垒——孤岛效应，这一现象主要集中在风力发电和光伏发电系统之间。纵观孤岛效应的根源，主要在于风力发电网与光伏发电网的总容量与用户端范围不符。从而进一步损坏电力设备的运行，破坏整个系统的稳定性和可靠性。因此，许多供电企业都会针对孤岛效应做出一定的预防工作，包括频率变化装置检测、电网频率移位、流过电阻阻抗、相位跳跃的监督等等。

1.2电压波和闪变影响

随着风电容量持续增加，在并网过程中极易影响到电网电压，形成电压波动和闪变。若风力发电和光伏发电发电并网过程中，连接处与配电变压器之间的间隔距离太小，风电接入电网后形成的电压闪变并不会产生较大的影响，但会大大影响到电网电流，从而损坏到发电的用电设备。同时，当接入风力发电和光伏发电发电后，会在很大程度上增大电网电压，特别是当下风力发电和光伏发电发电应用普遍选择异步电机，在发电机运行过程中，建立旋转磁场往往会耗费大量的无功功率，这就影响到电网电压，导致电网线路上的压降增大。

1.3对电网频率的影响

风力发电和光伏发电发电具备更明显的随机性，并网后电力系统总体发电容量会严重超标，相应地也会加大系统内电网频率波动，供配电整体质量因此受影响。以风力发电为例，有波动的情况出现在风电场功率时，会直接影响电力网络，倘若能向对应的传递函数转化此类影响，该函数模型一般将火电机组转速变化、风电场输出功率波动等包含在内，通过对应评估模型的构建，即可完成对电网运行稳定构成影响的频率范围的计算。

2风力发电与光伏发电并网的解决措施

2.1检测并网孤岛效应

如果并网逆变器负载的影响并没有消除，那么并网时也可能出现断电发生的反向输出电压频率，此时，逆变器输出的频率误差会大大增加，长此以往，孤岛效应就会逐步扩散。对此，企业要关注逆变器输出频率，选择高精度的仪器设备检验频率偏移的问题，并及时公布检测结果，让值班人员进行阅览，做出针对性的处理。在电网正常运行的时候，也要及时使用逆变器，判断公共电网输出和并网系统相一致。如果出现了较大的相位差，就应当对两者的差进行检测，分析电压电流的变化规律和情况，探究孤岛效应是否存在，更加清晰的展示出电网运行的状况。

2.2有效控制闪变和电压波动

为能够有效确保电力系统的正常运行，提高风力发电和光伏发电电能质量，相关部门应密切关注电压闪变问题。若出现电压闪变问题，相关人员应对这一问题进行细致观察，查明负荷电流的波动情况，结合这一情况来完成无功电流补偿处理，借助有源电力滤波器波动来对电力急剧波动问题进行有效处理，通过该设备来提高响应能力，对电压闪变进行科学控制与处理。针对由有功功率出现急速波动而引发的电压闪变问题，相关人员应借助补偿装置来对有功功率、无功功率进行合理补偿，需借助储能单元的作用，让动态电压恢复期能够尽快将电压传输至系统之中，从而对电压波动造成的一系列问题进行缓解。

2.3电网调度控制

在确保电网调度控制科学性和系统性的同时，加大新能源的利用程度。以负责发电计划、实时协调及自动控制发电量的各个机组为对象分析其运行情况，引入针对性的控制措施，能使各机组实现更密切地配合，平衡区域级电网功率。该过程中，一般都应用了联络线频率偏差控制技术。结合自动发电量控制技术、电压无功功率自动控制系统，向新能源并网系统下达调度指令，监测、控制系统无功功率及有功功率。要想实现电网的稳定、安全运行，需要在电网中接入安稳控制系统并作为电网安全防御体系之一，在联合继电保护装置的基础上，最大限度地控制后续可能出现的各类干扰及影响因素，在避免电力受损的同时，还能消除发生电力事故的可能性。

2.4科学计算电压波动作

通常如果并入电网功率比较小，选择并网点必须经过综合考虑，加大电压控制力度。电网电压波动产生的原因，与电站功率波动有关，这一类波动会很大程度上影响并网，建议采用科学的计算方法。合理区分电压波动在电网中的来源，通过全网频域分析法，采集实时数据进行计算，得出电压波动作的准确结论。

2.5增强电能消纳水平

现阶段，我国并未实现全国电网智能联网的目标，若是部分地区发电量超高，则会出现窝电现象，影响风力发电和光伏发电并网发展。究其原因，部分地区传统火力发电的电能能够满足该地区人们的用电需求，风力发电和光伏发电厂成为可有可无的基础设施。风力发电和光伏发电厂若长时间未能得到有效运用，使得风力发电和光伏发电设备闲置，会造成社会资源浪费。为了提高风力发电和光伏发电设备的利用率，降低社会资源浪费率，鼓励地区建设过程中提升电能利用水平，并依据地区实际情况实现电能价格的调整，确保当地人们能够充分利用风力发电和光伏发电的电能，减轻传统火力发电厂的电能输送，对保护周围环境有积极影响。另外，依据不同地区的用电高峰调节用电电能输送情况，科学合理制定调峰机制推进风力发电和光伏发电并网工作的开展。风力发电和光伏发电反调峰作用说明其输出功率不稳定，为了保障其反調峰作用的正常发挥，应建立智能化系统实现对用电峰值进行动态监测，确保风力发电和光伏发电与电网运行互补，提高风电并网的供电质量。

2.6并网发电的有效调试

并网发电调试中，第一步，根据调试流程，对各种电气设备进行初始状态调整。第二步，全方面分析并网发电相关资料，对风力发电光伏发电系统以及配电柜等一系列设计资料深刻掌握，为并网发电调试做好准备工作。第三步，优化风力发电光伏并网发电技术，通过连接员荷的调整，完善并网发电基础系统，定期对各类设备等进行检修，确保并网发电系统输出的电流，经过逆变器的整合与电网发电保持一致。

结语

综上所述，在电力事业快速发展中，重视风力发电和光伏发电并网技术的应用，可实现对自然资源的有效开发与运用，践行环境保护理念的同时提升电能质量。另外，明确不同风力发电和光伏发电并网技术的优劣势，并通过电压波动以及闪变抑制、增强电能消纳水平、等策略实现电能质量的控制，推进风力电网并网发展。

参考文献

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[2]石烺峰.风力发电和光伏发电并网问题研究[J].价值工程，2015.

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