风能和光伏智能微电网并网探索

风能和光伏智能微电网并网探索

孙仲钦

东莞市基叶光伏能源科技有限公司 广东东莞 523000

摘要：在我国大力提倡开发并且利用更多的新能源背景之下，智能微电网整个系统设计运行过程当中，就更加应当注重风能及光伏各种新能源支持下的智能微电网合理并网设计及运行，便于在对新能源实现充分利用的同时，维持电网系统更为稳定的运行状态。鉴于此，本文主要探讨风能与光伏的智能微电网之间并网设计运行，可供业内相关人士参考。

关键词：微电网；智能；风能；光伏；并网

前言：

智能微电网，即对传统的电网技术可起到替代作用新型的一种功能系统，相比较于以往供电系统，呈较小占地、距离用户近等优势，介质融合分布电源、存储电能、负荷等元件，并借助监控保护系统装置可实现系统监控及保护功能，促使对于电力系统可实现单一控制相应微型系统得以形成。因距离用户比较近，电能传输整个过程当中电能损坏情况可得到抑制，确保电网抵御更多的外部干扰，电网质量整体得到提升，属于电力系统优化建设及扩展重要的一项技术手段。为实现对更多新能源的充分利用，则对风能与光伏的智能微电网之间并网设计开展综合分析，有着一定的现实意义和价值。

1、风能与光伏的智能微电网综合系统内部构成

1.1 在风力发电机的变流装置及其控制方面

针对风力发电机的变流装置运行期间，直接驱动着同步的发电机励磁调节操作，达到对于发电机总体电压良好把控目的。针对风能与光伏的智能微电网综合系统设计，所用变流装置主要选取二极管的整流装置予以设计，功率开关共设6个，系统后端位置设滤波装置，促使谐波之下对于系统总体运行状态产生影响可得到抑制。现有部分开发者考虑到风能和光伏的混合类型微电网整个系统开发设计需求，将智能化微电网基础模型有效构建起来，并以所构建模型为基础，对于风力风电整个机组的控制策略予以强化设计，将可再生类资源总体利用率有效提高，并把系统总体运行功率精准计算并确定下来，把风力发电整个机组的变流装置参数信息输入至所构建基础模型当中，强化信息验证，确保信息更为精准可靠，借助模型试验及分析，将风力发电整个机组的变流装置控制结构有效搭建起来，对风力发电整个机组的变流装置各项性能予以优化[1]。

1.2 在蓄电池的逆变控制方面

设计者充分考量更多综合要素之下，对储能型蓄电池部分选取直流形式电压源；针对低网络频率，则依赖于有功功率予以妥善解决。风能与光伏智能化微网处于并行运行这一状态之下，网络外部系统电网负责提供支持，把蓄电池及时调节成相应的输出有功，对风力发电整个机组的光伏列阵当中有功的电压浮动起到抑制作用，防止微电网有鼓捣运行情况出现，若有此方面问题产生，就应当把蓄电池及时调节成主控单元，为蓄电池当中有功及无功输出维持顺畅状态提供保证。

1.3 在光伏逆变装置方面

为确保光伏阵列维持最大运行功率，则应当考虑到温度、光照等各要素，确保电压维持稳定，对于电压总体稳定性予以密切监控。设计者还需借助电导增量这一方法，获取带电导相应变化量，追踪控制光伏逆变装置电导实际变化量。

2、深入剖析光伏发电经并网后对电网所产生影响

2.1 在电能质量方面

风能与光伏智能化微电网实现并网运行期间，风力发电整个机组与光伏阵列依照着最大功率维持输出状态，无功功率参数值恒定为“0”；并网运行整个过程，蓄电池则参与至有功功率相应调节操作中，无功功率部分输出设为“0”；对风能、光伏智能化微电网实现并网运行整个过程实施分析后发现，在实时并网运行期间，可精准算出风力发电整个机组、蓄电池、光伏列阵等功率输出；风速缓慢条件之下，风力发电整个机组转子及其转速频率呈下降趋势，风力发电整个机组此时输出部分无功功率接近于“0”；光照强度持续上升条件之下，光伏阵列有变化产生，对直流母线实际电压实施控制后，精准追踪至光伏阵列实际功率相应运行点[2]。风能及光伏电源实际输出无功则是“0”,配电网此时为变压装置提供一定的无功功率；有功功率一旦改笔，蓄电池将会将电压调节方面作用发挥出来，电压可维持稳定。

2.2 在低压穿越及电能计量方面

电网一旦有故障产生，电场整个并网点的电压跌落时，风机依然不间断维持着并网运行；光伏电站当中电力系统若是产生故障，并网电压出现下降情况后，光伏发电站处于不脱网这一状态下仍可持续运行。针对光伏发电的电能计量，其和电能计量传统方式比较起来优势显著，生产电能可充分满足于电荷，且有一定盈余，盈余部分电能可支持输送至电网当中，对电网稳定运行起到支持作用。

2.3 在孤岛效应方面

产生孤岛运行这一效应情况下，蓄电池对于主控单元起到控制作用，电压可被把控至稳定范围；风能及光伏智能化电网并网之后，若是产生了孤岛效应，则风电发电整个机组、光伏电池和配电网所输出一部分有功功率均有波形出现，负荷消耗总体功会增加；本地相应光伏电池实际输出功率及蓄电池所输出功率，可被把控至合理范围，满足于风能及光伏功率实现需求集成上，余下有功功率则注入配电网内部。

3、并网方案设计

3.1 光伏发电综合系统方面

针对光伏发电综合系统方面，光伏组件实际功率可设320Wp太阳能类型电池组件，运行电压设定36.5V。该光伏组件，为系统内部新能源重要的生产单位，光伏列阵处于串联过程当中，需确保输出功率精准且稳定，直流汇入至并网逆变装置中，再经逆变装置输送至电网母线内部。

3.2 在储能系统方面

对系统性能方面予以优化，对系统实际的运行状态有着重要影响，可考虑到系统的多样性及灵活性方面，对智能并网整个系统予以深化设计，将系统的联合运行总体性能提升，维持系统运行整个过程当中良好协调性，有效提升风能与光伏智能化微电网整个并网系统可行性及其适应性[3]。系统设计当中，可把铁锂电池当成智能化微电网实际运行过程当中一个主电源，为系统总体的运行频率提供保证；能量储能系统模块当中，以超级电容为功率类型储能，结合系统外部相关故障问题，积极落实优化设计各项工作，确保并网、离网相互间得以高效转换，将外部电网的母线电压重要作用发挥出来，对风能与光伏智能化微电网的并网运行实际状态起到良好优化作用。

3.3 在能量管理及调度系统方面

针对能量管理及其调度系统，属于是智能化微电网整个系统当中重要的一个控制单元。那么，为确保系统处于最佳的运行状态，需充分考虑到充电站处于用电情况之下，系统经由储能系统，对多余电能起到灵活调整作用，为光伏发电整个系统运行提供经济性保证。以太网及光伏发电的逆变装置支持之下，对通信系统整个运行过程予以合理把控，集中管控所获取到各项信息数据，对设备执行相应控制器予以充分调动及管控。

4、结语

综上所述，对风能与光伏智能化微电网实行并网设计、运行，对配电网总体运行速率可起到良好提升作用，电力供应也更为稳定，维持电力系统良好运行状态，确保故障因素的产生概率能够下降，今后还需结合具体的需求情况，不断地落实风能与光伏智能化微电网的并网设计优化各项工作，为更好地推广并且应用这些新能源起到良好促进作用。

参考文献：

[1] 姜宇,陈翔宇,傅守强.计及风电功率相关性的微电网日前随机优化调度方法[J].全球能源互联网, 2022, 5(1):46-54.

[2] 卢向军.风力发电和光伏发电并网的问题和对策分析[J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术, 2022(10):0168-0170.

[3] 刘殿宝.光伏发电与风力发电的并网技术分析[J].魅力中国, 2021(17):0080-0082.