光伏发电与风力发电的并网技术分析

光伏发电与风力发电的并网技术分析

孔德冰

中电（普安）发电有限责任公司 561503

摘要：电力是当今社会经济发展的重要部分，风电与光电是确保电力行业良好发展、环境保护及能源的有效方式，要予以高度重视。当前，由于风力、光伏发电并网还存在许多问题，所以需加强其研究投入，利用新知识新技术解决这些问题，促进风电及光电发展。

关键词：光伏发电；风力发电；并网技术

风电是一种利用自然风发电的方式，将能量转化为电能，而光电应用太阳能转化为电能，均具有清洁、环保、可再生特性，这对改善能源结构、减少能源对石油煤炭依赖、节能环保意义重大。因而，了解风电与光电并网问题，并探索其解决方法，对促进风电与光电发展至关重要。

一、风力、光伏发电并网特点及现状

1、风力发电。并网风力发电规模大，由上百台大功率风电机组成，因而得到大电网的有效支持，能充分利用开发风力资源。风力资源可再生、清洁、环保，并网风力发电最大优势是有效利用风力资源。但由于风力资源不可控，存在一定局限性，现有储能很难储存大量自然风，并网风力发电发展前景广阔，当前我国风电成本在下降，发展速度也在加快。

2、光伏发电。并网后光伏系统与电力系统有机集成，最终形成光伏系统。光伏系统并网后具有连续提供有功无功电能的功能，经电流源传至所需电力系统。变换器通过电网传输所需电能，光伏发电并网后无需蓄电池参与及协助，能减少运行成本。并且光伏发电并网后具有很高安全稳定性，具有零噪音、无害、安装简单、维护方便、兼容性好等优点。当前，光伏发电在并网后以其强大优势被人们所喜爱及广泛应用，其发展趋势呈现出井喷式，已成为光伏市场发展主力军。同时，国家充分意识到光伏市场发展重要性，大力支持，加快了城市与沙漠光伏发电站研发速度及投入。

二、风力与光伏发电并网技术运用现状

1、并网配电体系不完善。使用风电与光电并网技术时，有关部门可发现该地区的配电系统搭设不全，在此基础上并网技术水平大幅降低。在应用风电及光电并网技术前，有关部门应妥善规划区域电网状况，但一些技术人员未能及时核实发电区域建设情况,从而降低了并网配电系统应用效率，给并网工作带来较大安全隐患，降低了风电与光电并网技术使用质量。

2、发电系统综合应用能力低。在风电与光电并网技术标准化过程中，有关部门不能检查区域发电系统建设情况，造成内部数据不完整，严重削弱了应用系统的效力，无法确保其使用综合性。另外，在应用风电、光电并网技术时，应特别注意能量传递条件，由于各种因素，电力系统运行时易发生相应故障，从而降低发电系统使用质量，给今后风力、光伏发电带来严重安全威胁。

3、并网发电监测水平低。鉴于风电及光电并网技术现状，需加强全面控制，对生成信息适当监测，但在一些并网发电地区，对该发电技术缺乏正确监测，严重影响了其应用，降低了并网发电技术使用质量。在监测并网发电状态时，相关部门未提出适当监测方法，忽视了并网发电监测各细节，在这些细节影响下，风电与光电并网技术未得到最佳监测，降低了此技术的使用质量。

4、并网运行状态控制不合理。有关部门正在使用风电与光电并网技术,但不能合理控制其各环节，造成并网运行状况认识模糊，减少了并网技术应用效果。实际中应用风电与光电并网技术时，有关人员应及时明确技术内部掌握完整性，若能加强对这项技术的控制，需适时控制其使用过程。技术人员未能制定出科学控制方法，并网运行难以达到理想水平，内部技术手段落后。

三、风力、光伏发电并网技术优化措施

1、完善配电体系。为优化风电与光电并网技术使用效果，相关部门需结合技术标准，设计科学的配电体系。①风电、光电并网工作人员需深入研究区域自然环境，及时找出自然环境对并网系统运行的安全风险，确保合理科学使用并网技术；②设计配电系统中，技术人员要确定并网方式及容量，正确控制数据信息，解决应用问题，提高配电系统设计效率；③新配电体系控制中,技术人员要明确且控制配电体系要求的控制因素，及时掌握各要素素控制方法，提高风电与光电并网技术应用质量。

2、提高发电质量。其前提是建立一个完整的发电系统，有关部门应明确界定风电、光电并网技术各项数据指标，并利用科学指标数据对并网技术合理控制。通常，在风电与光电技术指标融合中，技术人员需控制技术指标，以完善并网发电系统，提高发电质量及并网技术应用效果。实践中，技术人员需建立合适的风电与光电网络，应用合适网络系统，控制不同类型发电性能，解决并网技术中的应用问题。另外，在应用并网风电与光电技术时，有关部门应减少电力系统操作步骤，简化管理流程，更好地控制工作步骤，全面提高并网系统发电质量。

3、加强并网发电监测。风电、光电并网技术应用中,为保证其有效性，有关部门要采取适当措施,加强并网发电监测，适当控制信息数据,有效解决并网运行过程。一般在并网技术控制中，相关部门应明确风电与光电中数据内容及信息,妥善处理各种情况,明确实际发电量数据指标,以便为今后风电及光电融合奠定坚实基础。增加并网发电监测标准时,有关部门应合理设计实施各类监测设备,并安置在适当监测部位,不同监测位置要适当控制,减少并网发电中的问题，并加强问题管控。监测并网发电运行时，工作人员应规范风电、光电应用状态,整合各种数据信息，经针对性分析改善数据信息管理应用效果，确保风电与光电并网技术应用状态。监测并网发电时,技术人员应适时完善所有指标数据,通过适当数据管理,提高监测实效,适时控制并网发电应用过程,且在此技术合理作用下，提高风电和光电并网技术使用效果。

4、控制并网运行。当风电与光电并网技术应用时,要监测系统运行状态,通过科学管理,了解系统运行状态，使并网系统运行更科学规范。为更好监测风电与光电并网状态，技术人员可使用被动相移检测等方法，并采取针对性控制措施，提高并网运行效率。在实施光电、风电并网技术时，系统发电量可能取决于不同因素，公共电网及输出电流值可能不同，需技术人员规范系统运行过程，及时发现系统运行中问题，充分利用各种设备，掌握系统电压电流变化，以优化并网系统的运行。

5、加大检测并网孤岛效应力度。①作为逆变器输出频率的检测，采用岛效应检测的主动频移法作为检测方法，在风电与光电并网中，要将其应用于并网逆变器，若存在断点，可能有反向输出电压频率，若输出频率误差未及时纠正，将产生“孤岛效应”。所以需及时上传检测结果，并通知专业技术人员处理。②采用被动相移法检测孤岛效应，基于电网正常运行，逆变器是风电、光电并网中能发挥作用关键设备，保证并网系统与公共电网输出电流完全兼容。现实情况是，若系统出现故障，提前预测可能导致大规模停电的故障。若逆变器输出电流与公共电网电流相位差大，应及时检查相位差大小，以准确了解系统电压电流实际变化，此种检测方法较直接。

参考文献：

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[2]苗蒙.风力发电和光伏发电并网问题的探究[J].东北电力技术,2016,37(03):45-47.

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