风力发电和光伏发电并网问题研究

祁晓华 陈国强

1.内蒙古粤电蒙华新能源有限责任公司 内蒙古呼和浩特 010020

2.ABB（中国）有限公司 内蒙古呼和浩特 010020

风电新能源不会对环境造成污染，已广泛地应用在我国多个产业领域之中。我国一直倡导走绿色可持续发展的道路，而风电新能源与我国的发展理念高度契合，所以应该注重风电新能源的开发与利用，不断升级风电新能源的相关技术，发挥出风电新能源的实际优势与价值。风电新能源在使用过程中需要结合并网技术，能够发挥出风电新能源的最佳应用效果。

1 风力发电与光伏发电并网的特点和现状

1.1 并网风力发电特点和现状

并网型风力发电指的是将风力发电系统和市政电网实现并网以后，在市政电网发电的基础上利用风能这种可再生清洁能源作为电力系统供电的一种补充。利用风能这种清洁能源，可降低对周围环境的污染。风能可实现循环利用，提高了资源的利用率，降低对不可再生能源的消耗。但是，该发电形式在实现和市政电网并网以后，受风力资源自身特点的限制，比如，风速的不稳定使得监管部门无法及时获取风力资源变化信息，加上技术不够成熟不能提前储存大量风力资源，就会在需要用电时影响风力发电的效果和电网的正常运行。未来对于并网型的风力发电有很好的前景，需进一步加大对风力发电及其并网的投入和研究[1]。

1.2 并网光伏发电特点和现状

并网型光伏发电指的是将太阳能光伏发电与电力系统连接起来组成并网型发电系统，可以为电力系统提供无功和有功功率，实现光热资源向电能资源的转换，并利用变压器将其变成和电网相一致的电压，使得电能在电网中正常传送。光伏发电不需要蓄电池，这样就减少了资源的消耗和对环境的污染，同时，可实时供电，运行也更加安全和环保，且操作起来简便，具有很高的经济和社会效益。但光伏发电同样会受到环境和技术因素的影响，在未来还需加大资金方面的投入，加大技术研究[2]。

2 风力发电和光伏发电并网的应用

2.1 风电并网仿真技术分析

风电并网技术能够建立起一个模型对实际的风力发电系统的运行进行全过程的模拟，从而能够使技术人员对风电系统运行产生更直观深入的了解，以便于发现系统中存在的漏洞。目前我国有着多种多样的风电机组，不同的风电机组之间的特性也不同，所以对普遍适应性较强的通用模型建立是有很大难度的，同时大规模失控不确定性风电在末端电网中的集中接入问题，使目前仿真方法已经难以适应实际的需求。目前我国针对多种类型的风电机组，已经建立了超过150种不同型号的风电机组仿真模型，都是以实测参数作为主要依据，经过技术人员的计算，目前误差能够控制在15%左右，这使得我国风电并网仿真技术有了很大的发展，已经走在了世界前列，使得我国大规模的风电并网仿真需求基本能够得到满足，对于我国的风电建设产生了很大的推动作用[3]。

2.2 科学预测风力发电量

科学预测风力发电量是控制风电的随机性与实现风电向常规可调度电源转变的重要前提。通过对风力发电功率预测方面的深入研究，发现精准预测风电机组轮毂高度位置的气象信息，主要通过结合各数值天气预报模型的途径，实现对功率的短期精确预测。在实践中通过NWP预测气温与风速、风向等相关信息，围绕风机周围的物理信息，计算出风力发电机组毂高度的风向与风速。围绕风机的功率曲线，得出最后的输出功率，可避免恶劣气候对预测数据精确度的影响[4]。

2.3 光伏发电站

光伏发电技术的顺利应用，离不开光伏电站的支持，光伏电站是进行光伏发电的基础设备，其直接影响着发电率和电力的有效应用。目前，太阳能发电厂大致分为分散发电厂和集中式太阳能发电厂两种。分散发电厂是指在恒定电压水平且不超过20000kW并网的单个发电厂的点存储容量，转换后的电能主要用于变电站地区的太阳能发电设备。集中式太阳能发电厂在电能传输中有很多阶段，设备也更复杂，它通常包括以下步骤：第一，通过转换设备的作用将太阳能转换为电能，第二，转换后的电能通过配电和接收设备输送到逆变器。最后，在逆变器的作用下，直流电在交流变压器箱中流动，并与网络建立连接。为了确保在传输过程中安全使用电能，有必要确保各种太阳能组件的正常运行。

2.4 探究有效的新型配电系统

从配电系统发展完善方面来看，应根据风力发电和光伏发电并网后的运行特点探究更加有效的新型配电系统，加强理论研究的同时，还要实地考察风力发电与光伏发电电源位置和方向，研究两者的容量、并网方式是否科学合理，或减少因为容量过大或并网连接不合理而引起的电压谐波和电压波动问题。在未来，应合理规划并网电力系统，以确保风力发电与光伏发电并网后电力系统运行的安全可靠[5]。

3 结语

本文对风力发电与光伏发电并网的特点进行了简单介绍，指出这两种新能源发电方式在实际运行调试中容易出现孤岛效应、可靠性和经济效益方面的问题。所以，要认真研究和全面掌握风力发电与光伏发电在并网实现中存在的问题及其原因，探析解决风力发电和光伏发电并网问题的措施，并不断加强对并网孤岛效应的检测、探究新型的有效配电系统、完善光伏和风力发电系统，促使我国电力事业健康稳定地发展。