风力发电和光伏发电并网问题研究

刘科诗 王志远 何伟

摘要：在21世纪发展背景下，能源问题变得越发突出，日益增长的经济发展速度与能源枯竭之间的矛盾，使得社会关注程度变得越来越高。而且在过去的发展过程中，能源开采与经济建设所导致的环境污染问题越发严重，所以在这一背景下政府对可再生能源的开发与利用是非常支持的。在诸多电能生产方法当中，风力发电以及光伏发电是可再生电能生产中最为重要的两种技术，而且基于我国现有的国情来看，这两种技术的应用可行性以及未来的发展也是最为具有发展潜力的。所以对风力发电与光伏发电的并网问题进行研究，对于我国今后的能源短缺问题解决具有非常重要的作用。

关键词：风力发电;光伏发电;并网;问题

1.前言

无论是从我国的发展还是全世界的发展角度来看，能源开采过程中化石能源的开采都是极为有限的，在未来可能会出现能源枯竭的问题。而相比较于化学能源来讲，风能以及太阳能和水力资源等是先有人类社会当中取之不竭的可再生能源，所以依托这些能源进行电能的生产是具有非常大优势的，同时还拥有很好的清洁性以及安全性，所以这也是当前社会各国普遍进行光伏发电与风力发电技术研究的主要目的。对当前我国的风力发电与光伏发电来讲，两者之间的并网问题是最为主要的，所以在下面当中将进行详细介绍。

2.风力与光伏发电并网存在的问题

2.1孤岛效应的存在

在电子电路当中出现孤岛效应就是指电路的部分区域有电流通路，但是没有电流流过。之所以会出现这些问题，主要是电网在突然施压的状况下，并网发电系统仍然保持针对临近部分线路供电的状态，所以也出现了一种假的电流通过现象。最根本的原因是风力以及光伏发电过程中发电量导致的，如果发电量越大，那么孤岛向上出现的频率也就会随之提升，在孤岛效应出现后，无论是因为维修还是其它故障，用户端本身的发电系统都不能够及时的对停电的状况进行诊断，只能够强行中断整个运行状态，所以风力与光伏发电和市电网络之间需要进行全面分割。在这种状况下，公众以及电力公司维修作业人员的安全和供电质量都会受到影响，如果在问题解决后，向孤岛电网进行重新供电，还可能会导致相关的供电设备受到损害。

2.2不可靠因素

对于风力及光伏发电的来讲，在实际使用过程中存在的不可靠性，大多数是因为风力及光伏本身是源自于自然的可再生资源，所以受到天气及季节的影响是非常大的，在季节变化以及天气变化的过程当中，无论是風力还是阳光照射的都会出现变化，这属于不可抗力因素，同时也是影响风力以及光伏发电的最主要原因。除了外在因素之外，内在因素也非常重要，首先就是弱势电力系统自身存在问题突然停止运转，那么后续的正常供电就会中断。其次主要是继电保护，如果出现误动作状况，那么整个供电过程也会受到影响。最后一点主要是相关设备的安装及场地的选择不重视，因为无论是对于风力发电还是光伏发电来讲，都需要相应的设备作为支撑，从而实现电能的转化，在设备安装及选址过程中又是不符合相应设备的要求，那么就可能会导致风速较低或者是太阳能辐射较低，使后续的发电动力不足，对于整体发电效果造成严重影响。

2.3效益降低

在风力及光伏发电并网运行后，原有的配电网络成本增加，所以整个发电以及供电过程中所产生的经济效益大大下降。之所以会出现该现象，主要是因为并网后的相关设施设备，例如变压器及电缆线路等本身的系统负荷就比较小，对于并网工作的实际要求不能够满足，所以会成为闲置以及备用设备，增加了整个生产过程中的资源浪费。

3.风力与光伏发电并网问题解决建议

3.1加强孤岛效应检测

对于风力及光伏发电并网这一作业来讲，为了切实保障在并网后供电的持续性与稳定性，并使自身处于独立状态，当电力企业在电网运行使用

过程中出现故障问题，需要断电进行维修时，保障能够快速实现自动清理自身和主电网，让人们的供电需求能够不会受到影响。但对于这种供电模式来讲，不仅仅会使供电质量下降，而且对于人们的生命安全也会造成严重威胁。这也对于相关企业来讲，为了避免这个问题出现，就需要对现有的电网运行监测工作进行全面加强，若是出现相关问题，能够及时快速定位问题，并作出应急预案，确保电网运行的安全及稳定性以及人们用电的质量。除此之外就是对于电力企业来讲，应当在时代进步与发展的过程中做到与时俱进，对更加新颖的技术进行研发，力求能够针对孤岛效应进行更加高效以及实时监测。

3.2主网及微网的协调发展

对于风力及光伏发电并网来讲，在连接之后会对电网系统的运行产生非常大的冲击及压力，而这一整个过程是非常复杂的，在电力系统当中需要进行非常详细的研究。能够更好的对主网及微网之间的发展进行协调，需要将组网及微网自身的发展方式进行确定，然后通过在发展过程中融入新的理念及方法，针对风力及光伏发电并网之后的配电系统稳定性以及同电网的影响进行改善。组网和微网之间发展是需要同步进行的，不能够固步自封或者是单独进行发展，应当保持两者同步发展与进步，这样才能够使整个光伏发电系统的运转更加稳定。

3.3光伏发电系统完善

对于电力企业来讲，在电力系统整体引进光伏发电之后，因为光伏发电本身相比较于常规的发电拥有独特特点，所以电力系统的运行故障形式也会有所改变，这就会使得现有的电网当中出现许多电气量故障。相比较于常规故障来讲，这种故障问题本身拥有多变性和复杂性特征，所以在检测时工作难度以及阻碍是非常大的，也会给电力系统的自我保护系统造成严重损坏，增加维保工作人员的工作量以及工作难度。所以对于当前的电力企业发展来讲，在发展过程中应当针对这些影响到整个系统运行的问题加强研究，采用更加先进的技术对保护系统进行升级，确保电力能够实现持续稳定供应。

4.结束语

综上所述，对于当前的风力发电及光伏发电并网来讲，是我国电力企业在发展过程中所取得的重大突破，同时也是我国能源结构体系改革过程中所获取的丰硕成果，对于我国未来的能源结构发展与电能供应具有非常重要的作用。基于当前的发展来看，风力发电及光伏发电过程中仍然存在许多问题，尤其是在两者并网过程中存在许多问题，对电力系统的运行稳定及安全性造成了破坏，所以应当针对这类问题进行深入研究及探讨，来切实提高风力发电及光伏发电并网工作运行水平。

参考文献：

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