风力发电和光伏发电并网问题的探究

风力发电和光伏发电并网问题的探究

田宇 1 谭玉涛 2

中电投东北新能源发展有限公司 辽宁 沈阳 110000 1

阜新发电有限责任公司 辽宁 阜新 123000²

摘要：在新能源领域之中风力发电和光伏发电是一种更加清洁环保的发电方式，前者运用自然界的风力将其转变为电能而后者是将太阳能转化为电能，增加风力与光伏发电的装机容量有助于获得更多电能，新能源技术的应用能够对我国能源结构做出调整，同时降低电力系统对传统电力生产方式的依赖性，这也能够更好地实现国家的可持续发展。而在实际工作中发现，新能源发电系统在并网过程中仍然存在诸多问题，这些问题都影响着输配电网络的运行稳定性与安全性，阻碍着我国新能源产业的发展，尽快解决风力与光伏发电并网问题，才能让我国电力行业实现产业结构调整，促进电力行业的进一步发展，同时也能够获取更高的生态效益。

关键词：风力发电；光伏发电；并网问题；探究

1风力发电与光伏发电并网中的问题

随着我国对新能源产业发展的重视，风力发电与光伏发电的装机容量在持续增长，风力发电与光伏发电的技术水平也在不断提升，有相关统计显示，仅2021年一季度，我国风力发电的新增并网装机容量就达到了526万kW，从新增装机分部来看，国内中东部及南方地区占比为54%，东三省地区占比为46%，这也能够看出我国在风电开发布局上得到了进一步优化。在光伏发电市场上，截止到2020年末我国光伏发电新增装机容量可达4820万kW，同比增长60%。由此可见我国新能源产业的发展势头迅猛，但在并网过程中存在的主要问题也必须加以重视。孤岛效应的产生。在电力企业运营过程中有时需要都对电气设备进行维修保养，当发电系统出现故障时也可能导致部分区域供电的中断，而当用户端发电系统并不具备这种断电行为的自检功能后，就可能让其从整个城市输配电网络中脱离出来，进而导致周边风力与光伏发电网络脱离主输配电网络成为孤岛。孤岛效应的出现会随着风力、光伏发电装机容量的增大而增大，这都不利于整个配电系统的安全运行，同时也会给电力检修人员的生命安全带来威胁，并且也可能导致配电系统发生损坏。发电系统运行可靠性。风力与光伏发电系统在运行过程中还存在较大的不可靠性，这两种发电方式受到气候环境的影响较大，其中风力发电方式就会受到风速的影响，让发电量出现明显变化，而光伏发电方式如果遇到连续阴雨天或冬季日照强度不足、日照时间变短的情况时，其发电量、电压都会出现较大的变化，而这些情况都是较难预测。另外，风力与光伏发电方式还会受到其他因素的影响，当并网的电力系统出现停电情况时，也可能导致风力发电设备、光伏发电设备的运行暂停，进而让供电的稳定性受到影响。最后就是目前两种发电方式在继电保护方面还有待加强，不能落实继电保护工作，有可能导致电气设备在运行中出现继电保护的错误动作，进而引起电气设备故障。在发电设备安装的过程中，没有结合当地实际情况规划好输配电线路，连接方式与安装地点选择不合理也会导致整个系统的可靠性受到较大影响。并网后电网经济效益。当风力发电与光伏发电与输配电网络进行并网后，会导致输配电网络中原有的部分电气设备被闲置，让整个电力系统的配网结构发生变化，这都会导致资源的浪费。在电力系统正常运行过程中，两种发电方式同时运行，配电变压器就会因为自身的负荷情况较小而发生轻载问题，此时配单设备就可能成为新能源发电方式的备用设备，进而让输配电网络的运营成本明显提升，让电网获取的经济效益发生下降。

2 应对的措施

构建风力发电与光伏发电系统的验证环境。为了获得风力发电与光伏发电更好的并网效果，保证整个输配电网络的运行稳定性，首先要做的就是加强对新能源发电方式的特性研究，结合新能源发电方式的特性为其建立两种发电系统的动态与静态模型，进而加强对两种发电系统的优化改进。通过对风力发电与光伏发电系统的模型分析，为其设计出更加完善的控制系统，在设计中要利用电力软件对两种发电方式供电能力进行准确计算，这样才能为后续风力与光伏发电系统的测试与验证打下良好基础，提供更加详尽的数据资料。为了降低环境因素对风力与光伏发电系统造成的影响，还应该在发电系统的建模研究中加仿真实验，在设计中要结合以往风力与光伏发电系统的典型案例并对所设计的发电系统进行运行方式、故障场景的模拟，进而分析系统设计方案中存在的漏洞，针对相关风险因素制定更加完善的解决措施，提高发电系统的控制能力。在仿真实验中，要对新能源发电系统的运行进行仿真计算，为了更好地积累新能源发电的并网经验，我们要建立专门的数据库，将研究设计中的成功参数与有效控制措施记录备案，这样有利于为后续工作提供参考依据。风力与光伏发电系统的设计要注重加强其与电网共同作用的研究，当风力发电与光伏发电网络与输配电网路进行连接后，三者之间的作用情况较为复杂，如果不能准确掌握新能源发电系统的作用情况以及电网运行特性，就会影响整个电网的运行稳定性。因此，在风力与光伏发电的并网设计中要通过全新的方式对两种发电方式影响情况加以分析，在通过对设计方案的调整、改进来提升配电系统的稳定性，降低主网与微网之间的相互影响。设计人员必须找到主网与微网之间存在的本质区别，才能找到更适合的并网方式，让并网设计水平得到提升。结合风力与光伏发电并网的特点研究新型配电系统方式。为了保证输配电网络的运行稳定性，在新能源发电系统并网中我们还要结合风力与光伏发电的并网特点来分析研究其配电系统的方法以及规划理论，通过详尽的分析研究来得出电力与光伏发电电源的优化位置，对装机容量以及装机地质进行更加合理的规划设计。在此基础上优化调整电力与光伏发电的控制方式、并网方式以及接入位置，并开展对电压波动与电压谐波的影响性分析，让并网设计方案更具可行性。在前期规划设计的过程中，必须做好施工地点的考察工作，充分考虑到环境因素可能对风力及光伏发电系统运行状态的影响，对影响效果进行评估后，就可以在电力系统的层面上制定保证配电网络稳定运行的具有经济、环保与安全性的并网方式。保证新能源发电电网稳定运行的控制技术的应用。针对光伏发电方式的特点，在通过微网将光伏发电系统接入主网时，需要通过一种更加彻底的并网方式来巨让系统故障的原有特征发生改变，降低并网中的故障隐患。并网后的输配电网络整体结构发生改变，当主网电气设备出现故障后，电气量、电压等参数都会发生较复杂的变化，如果仍采用常规的故障检测方法以及排障措施，就可能导致微网上的光伏发电系统运行受到影响，所以我们要加强对电网保护方式以及相关技术的研究，应用其更加先进的电网保护技术。在并网设计中，我们必须避免孤岛效应的出现，选择能够保证新能源发电系统稳定运行的调控策略，当电力系统出现故障并予以解决、恢复系统正常运行后，要保证新能源发电系统仍能以并网方式运行。另外，我们还应该重点关注对孤岛检测方面及在紧急状态下能够对孤岛优化的技术研究，寻找更高效、更准确的检测方式。

3结语

综上所述，持续性推动风力发电和光伏发电的并网是合理且必要的举动，这是调节我国资源开发模式的应有之策，也是提高电力输送质量和效益的有效措施。本文通过配电系统的开发、系统的进一步完善、孤岛效应的全方位检测这几个角度，论述了风力发电和光伏发电并网的方法，充分结合了我国新能源开发的现状，具有理论上的合理性与实践上的可行性，能够作为从业人员的参考依据。在未来，企业也应当走自主科研和创新的道路，突破技术上的瓶颈。

参考文献

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