风力与光伏发电的并网问题分析

风力与光伏发电的并网问题分析
摘要：电力作为关系社会运行与经济发展的重要能源，我们必须关注电力行
业的发展，确保各项新能源技术能够有效应用在电力系统之中，满足我国电力行
业发展的实际需求。

针对当前风力发电与光伏发电并网中存在的主要问题，制定
有效解决并网问题的措施。

关键词：风力；光伏发电；并网问题；对策
引言
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。

1风力发电并网技术
风力发电并网技术包括同步风力发电机组并网技术和异步风力发电机组并网
技术。

同步风力发电机组并网技术是指风力发电机和同步发电机功能融合在同步运
行的状态下，不仅可以同时输出有功功率，也可以为发电机组提供无功功率，这
样可以使整个系统保持良好的稳定状态，在一定程度上优化电能质量。

在我国电
力系统中，许多电力系统多选择使用了同步发电机组。

异步风力发电机组是指风力发电机与异步风力发电机进行功能上的结合。

该
机组体系不会对异步风力发电机有过高的精密度要求，只需要保障发电机转速与
同步转速尽可能保持一致即可，而且异步风力发电机相关的管理装置也较为简便，实现并网后，整个体系运行状态比较可靠。

2风力发电与光伏发电并网中的问题
2.1电网谐波
能够带来电网谐波影响的主要是来自新能源并网体系当中，例如光伏发电站
和风力发电站。

具体而言，电网谐波所造成的影响表现如下：一是在并网光伏电
站运行的过程中，太阳光照发生变化时，就会导致光伏电站输出功率同步出现谐
波间歇变化，导致谐波污染；二是风力发电厂内并网谐波主要来自风力发电机组
中的电子装置，风力电场中并联补偿电容器以及线路电抗谐振作用。

2.2电网频率
在传统电力生产系统内生产运行的过程中，很少会出现频率异常的状况。

多
年来，根据对并网光伏频率变化数据收集可以发现，即便是在光伏发电站容量不
高的状态下时，也可以同时允许多台机组投切，而不会受到电网频率受限的影响。

但是在风力发电站内发电的容量占整个电网总量比例不断提高的过程中，整个风
力发电机组随机性的影响会变得更为突出，风力发电的随机性就会导致整个风力
发电站中的电网系统频率出现严重的波动，进而就会对电网系统的供电能力、用
户用电以及整个电网的正常运行带来诸多不良的影响。

通过实验操作建立风电功
率波动模型，并对电力系统频率进行评估，发现以0.01～1Hz的功率波动会对风
力发电电网系统造成最为突出的影响。

2.3孤岛效应
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。

3应对的措施
3.1做好谐波控制
控制风电与光伏发电电能质量的策略中最为重要的便是谐波控制。

通过对谐
波进行控制，能够有效提高风力发电的电能稳定性，也能够更好的保障电能质量。

具体措施是通过使用静止无功补偿器来对整个风力发电运行进行控制管理。

静止
无功补偿器是由电抗器、谐波过滤器等构成，这一设备具有突出的优势，不仅反
应能力迅速，而且可以实现实时的监测，能够对整个电网系统中的无功功率进行
监测管理。

静止无功补偿器在风力电网系统的应用过程中，也能够对电网中的电
压变化进行智能化的调整，该工作行为会根据静止无功补偿器所获得的实时监测
结果来进行，所以对于消除谐波效率而言，会有更为突出的优势，降低了人力工
作的压力，可以为风力发电站的电能质量提升做出更大的努力。

3.2抑制电压波动与闪变
在对风力与光伏发电进行电能质量控制的过程中，需要注意电网系统中电压
闪变所造成的负面影响，可以通过观察负荷电流波动情况来提前做好预防。

工作
人员根据电流的急剧变化，运用无功电流补偿措施，尽可能降低电压闪变所造成
的负面影响，也可以使用有源电力滤波器对电流急剧波动变化进行干预。

使用有
源电力滤波器最明显的功能价值在于反应迅速、能力突出，能够适应各种类型的
风力发电系统，而且可以在风力发电运行的过程中，可以维持整个电网系统的稳
定性，使电网系统保持更好的控制效果，实现积极应对电压闪变问题的目的。

3.3加强对于电网的控制力度
在风力与光伏电源并网后，如果电网的运行控制效果较差，电网调度人员或
光伏电站运维人员可以通过使用光伏发电功率预测技术，对光伏电源的输出功率
进行及时检查，在确保其他电源的正常运行的前提下，加强对于光伏电源输出功
率的监管力度，保障电网供电的安全质量。

因此，可以通过以下几方面来加强对
于电网的控制：一是在光伏电源并网后，由于光伏电源容易受到光辐照强度等因
素的影响，光伏电站运维管理人员应加强本站所在区域的光辐照强度等历史资源
收集，利用计算机软件建立一个光伏发电功率数学模型，结合相应历史发电数据，掌握场站运行发电规律特征，提高光功率预测准确度。

二是通过加强对于电网系
统相关设备历史运行数据的研究分析，找出最合适的光伏电源安装位置，降低外
界因素对于光伏电源的影响提升光伏电源并网后的稳定性。

三是在进行光伏电源
发电应与区域内可控出力的电源（如火电、水电等）配合，如果出现电能供电不稳定的状况，及时调峰调频，确保电网系统的正常运行。

3.4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。

结束语
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，为了保障风力发电的稳定性，提高风力发电效益，就必须对风电并网技术的应用进行不断完善，以此来保障风力发电质量，为我国能源结构优化做出贡献。

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