风力发电和光伏发电并网问题的探究

发布时间：2021-12-16

　　摘要：对风力发电和光伏发电并网发展的特点和现状进行分析，指出风力发电和光伏发电并网存在的问题，并提出解决途径，为风力发电和光伏发电并网的实际操作提供参考，促进电力资源的可持续发展。

　　关键词：风力发电;光伏发电;并网技术;电力系统

　　l 风力发电和光伏发电并网的特点和现状

　　1.1 并网型风力发电的特点和现状

　　并网型的风力发电规模普遍较大。由上百台风力发电机共同组合而成。其容量非常大，因而得到了大电网的有效支持，能够对风力资源进行充分利用和开发。风力资源属于可再生资源，且清洁无污染，并网型风力发电的最大优点在于对风力资源的有效利用[1]。但同时也有一定的局限性，风力资源具有不可控性，现有的存储技术难以存储大量的自然风。并网型风力发电在我国有广阔的发展前景。目前，我国的风力发电成本在不断降低，发展速度也在不断加快。我国并网型风力发电的发展规划如表1所示。

　　1.2并网型光伏发电的特点和现状

　　并网型光伏发电系统是与电力系统连接在一起组成的光伏发电系统。并网型光伏发电系统可提供有功电能和无功电能。通过电流源方式将电能送人电力系统中。变换器能够将所需的电能形式通过电网进行传送.因此并网型光伏发电的过程并不需要蓄电池，这大大降低了运行成本。光伏发电不仅安全可靠，且无噪音和其他危害，安装和维护过程也比较简单，兼容性也非常好。目前，并网型光伏发电的发展速度异常迅猛.已经占据了光伏市场发展的一大半，国家也在不断扶持光伏市场，加大对城市和沙漠并网型光伏发电站的研发和投资。在我国西部和沙漠地带.日光资源非常丰富，我国日光能源地区分布如表2所示。

　　2风力发电和光伏发电并网存在的问题

　　2.1孤岛效应问题

　　孤岛效应是指电力企业在实际供电过程中出现的由于电力维修和故障而导致电力中断的现象。将周围的风力发电系统和光伏发电系统脱离电力网络掌控形成一个自给供电的孤岛[2]。之所以会出现这种情况，大多是由风力发电和光伏发电总容量较大导致的。孤岛效应的出现，会导致整个配电设备和用户端设备出现问题，电力公司的输电线路维修人员在对设备进行维修的过程中极有可能危及生命;配电系统上的开关保护程序也会因此而受到影响，产生强大的电压和激烈的冲击电流，导致设备的保护程序紊乱。

　　2.2可靠性问题

　　由于风速的不可控性和随机性引起风力发电频率变化过快，而光照强度受季节、天气和日照温度等自然因素的变化，引起光伏发电功率不稳定，从而导致风力发电和光伏发电并网的电压和电力不稳定.进而会导致风力发电系统和光伏发电系统难以相互配合，造成继电保护误动作，大系统停电时风力发电和光伏发电也会同时停电。受低压路线不对称分布的影响.风力发电和光伏发电并网的配电系统在这种不平衡的状态下.运行容易导致三相电压和三相电流的角度差值达不到标准值。

　　2.3电网效益问题

　　当风力发电和光伏发电进行并网发电后，会导致配网中原有的一些设备成为闲置设备或备用设备。如当风力发电和光伏发电进行并网发电时，原有设备的配电系统因为所连接的变压器和电缆线路负荷小，而成为风力发电和光伏发电的备用设备。电网的消耗主要来源于系统潮流的分布.而风力发电和光伏发电的并网必然会影响电网系统的潮流分布和电力消耗。

　　3解决风力发电和光伏发电并网问题的途径

　　3.1 加强基本模型和可靠性的分析

　　要有效提高风力发电和光伏发电的并网技术，应对这2种发电系统进行电力分析建立起基本模型。并网型风力发电由风速决定，因此，在建立基本模型时，可以将风速作为研究的重点。

　　3.2加强对新型配电系统方式的研发

　　对风力发电和光伏发电的特点有了一个准确把握后.就要对配电系统进行规划并开展配电理论的研究。首先，需要对风力发电和光伏发电的的选址进行考量，不断地优化电源的位置和容量;其次，应更好地对风力发电和光伏发电的控制方式和并网方式的接人位置进行具体的把握和探究。——论文作者：苗 蒙