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

尚永玲 

中国能源建设集团西北电力建设甘肃工程有限公司 甘肃兰州  730070

摘要：在风能、水能等诸多新能源中，太阳能不受地形限制，同时具有安全、可靠、消耗少和供给量大等优势，但想要达到较高转化率对光伏发电技术应用提出了较高要求。其中，光伏和风力发电作为两个主要的可再生能源类型，其潜力和应用越来越受到重视。然而，光伏和风力发电系统的广泛推广不仅涉及技术成熟度、经济可行性，还涉及其性能和可靠性。本文通过对新能源并网对电网调度的影响进行阐述，分析了光伏发电与风力发电并网技术应用，以供参考。

关键词：光伏发电；风力发电；并网

引言

并网技术是指将光伏发电、风力发电与电力系统连接到一起，以满足用户对电能供应的需求。在传统的电网系统中，大多是通过火力发电的方式确保电能在运输中的稳定性和连续性，但是火力发电中消耗的燃料大多为不可再生材料，而且可能会造成环境污染等问题。在未来发展中，将逐渐加大对新能源的开发和利用，并网技术变得尤为重要。从相关案例和实践经验来看，光伏发电与风力发电在并网中存在着不同的问题，因此，需要就此进行研究，并针对问题寻找具体的解决方法。

1新能源并网对电网调度的影响

1.1光伏新能源对电网调度管理产生的影响

光伏新能源采集十分简单，采集与使用成本不高，近几年广泛应用于生产生活中。光伏新能源将收集到的太阳能转变为人们生产生活所需的电能，并借助电网调度管理体系将电能传递给家庭或工厂。光伏新能源特殊功能对电网调度管理体系产生很大影响。为了合理支配光伏能源，（1）必须在电网调度管理系统中建立多个连接装置，将转化的电能输送到调度管理系统中。现阶段采用的电网调度系统较以往的系统相比多了一个连接层，这给输电效率带来了一定影响。（2）电网调度管理系统非常的复杂，部分地区的电力部门实施电力回收政策，一些安装光伏新能源发电系统的用户可以将多于电能售出，将其出售给电力公司，为了保证使用安全，需要构建电力回收专用线路，这使得电网调度管理变得越来越复杂，增加了供电成本。有研究结果表明，分布式能源管理系统作为新一代光伏发电的主要原理，系统在运行过程中受各类因素影响较大，导致光伏新能源给电网调度管理带来了不同程度的影响，需要有关部门及时采取措施加以处理。

1.2风能对电网调度管理产生的影响。风能也是

当今社会中应用较为广泛的能源，风能采集方法简单，转换效率高。比方的多数地区都以风能发电作为主要能源，满足人们生产生活中所需的电力。风能是太阳辐射所导致的空气流动，与其他新能源进行比较后发现风能储存量多，因此在大型工厂使用风能来作为储备功能是一个非常好的选择，风能供电对电网调度管理系统也有一定的影响。由于风能的可控性低于新光伏能源，需要将数据检测仪器安装到电网调度管理系统当中，对风力、风向等进行实时检测，并做出预警。电网调度管理系统在对电网进行调度管理时，会产生额定数值，如果没有达到额定数值，将影响到电能的正常支配。由于风能稳定性差，容易受各种因素影响，这在很大程度上决定了风能无法作为单一的能源。电网调度管理系统还具有相应的能源管理设施，影响了供电效率，难以满足居民与企业用电需求。因此，在使用风能时，要做好预防，并预留足够的备用电源。

2光伏发电与风力发电的并网技术

2.1光伏并网逆变技术

在光伏发电并网技术的应用过程中，需要遵循一定的原则和标准，例如电流的频率与相位需要符合电网电压的频率和相位要求，并且在此过程中要保证电能传输的稳定性。在这种情况下，光伏并网逆变技术有着重要的作用，它是确保光伏发电与电网有效连接的关键。并网逆变技术的原理是针对当前光伏发电产生电能的具体方式进行转换，例如直流电转换为交流电，同时对相位和电频等进行严格的控制。在光伏发电并网工作中，光伏并网逆变技术主要是通过并网逆变器达到预期的要求。光伏发电主要是利用电池进行储能和发电等操作，而电池输出的是直流电压，它不能直接与电网系统联系到一起，利用并网逆变器可以满足技术标准要求。此外，并网逆变器有着不同的类型和特点，需要根据光伏发电系统的具体输出参数进行选择，常见的类型包括集中式逆变器、组串式逆变器和微型逆变器等，工作人员需要根据逆变器的不同特点，如峰值效率、额定输出功率和追踪电压等相关参数进行具体的规划设计。

2.2光伏并网监控技术

在光伏发电系统的运行过程中，光伏并网监控技术有着重要的作用。相较于火力发电，光伏发电系统并不稳定，受环境和外界因素影响过多，在这种情况下，为了确保并网的整体效果，需要应用光伏并网监控技术，对并网过程进行实时的监督管理，及时发现可能存在的隐患和问题。光伏发电系统的构造包括太阳能电池组件、逆变器和电力设备等，在光伏并网监控技术的应用过程中，可以将气象仪和辐照仪等设备应用到系统中，对当前的光照情况进行分析和监控，利用数据线将这些设备与控制系统连接到一起，以实现对数据的采集和传输等。在光伏并网监控技术的应用过程中，对网络有一定的要求，需要通过以太网和GPS等方式对服务器、计算机和监控设备等进行连接，对光伏发电系统中的电力运输现状进行实时观察，明确可能存在的异常现象，例如，光伏发电输出的电压频率与电力系统不一致等。此外，光伏并网监控技术还可以满足远程监控的要求，实现对多个电力设备的监督管理，并能在统一管理平台的建设下完成相关信息的输入和输出。

2.3异步发电机组并网技术

（1）直接并网技术。当电网的相位、频率和时序等要素与异步发电机组相同时，工作人员就可以在转速相近的情况下进行电力系统的连接，由空气开关等进行控制。但是就直接并网技术来说，可能会由于局部电流的冲击导致电压不稳定的现象发生。（2）降压并网技术。降压并网技术需要在异步发电机与电网系统之间进行电抗器或者电阻等设备的串联，根据电网的相关特性，对电压进行合理的控制，降低并网瞬间产生的电气参数幅值。但是就降压并网技术来说，过程中电气设备可能会消耗一定的功率。（3）晶闸管软并网技术。晶闸管软并网技术可以在电网系统的三相端安装晶闸管，实现并网自动开关的目的，避免开关磨损等现象的发生，使并网过程更加流畅。但是就晶闸管软并网技术来说，其适用范围较窄，使用时需要对额定电流值范围等进行分析。

2.4同步发电机组并网技术

在风力发电中，同步发电机的定子和转子结构采用三相连接的方式，可以满足空载和负载运行的特性，为风力发电的转换提供相应的保障。在同步发电机组的并网工作中，主要是采用变频装置与发电机并联的方式，通过频率控制，对电压和电流的输出进行监督，使其符合电网系统在技术参数设置上的标准要求。对于同步发电机组来说，它采用的是交流直流循环转换的作业模式，通过风轮转速进行控制，在并网技术的应用中，它的工作频率与电网频率有互相独立的特点，可以避免失步等现象的发生。此外，在同步发电机组并网技术应用中，需要考虑负荷和电流特性，对逆变器和齿轮箱等进行监督控制，注意发电机的散热情况，避免温度过高造成不利的影响。

结束语

光伏发电与风力发电是可持续理念下的重要内容，与电能利用有着密切的关系，在光伏发电与风力发电并网技术的应用过程中，应该根据电网系统和发电情况进行具体的设计，注意并网技术的难点和优势，做好并网设计过程中的优化管理，提升并网工作的整体效益，从不同的角度推动新能源并网的发展。

参考文献

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