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
摘要：经济的发展，社会的进步推动了我国综合国力的提升，也带动了电力
行业发展的步伐。

为了降低风力发电对周边环境造成的不良干扰，许多风力发电
厂都会建立在人烟稀少的偏远地区，既能够降低风力发电对居民生活的干扰，也
能够更好的保障风能获取量，使更多的风力能源转化为电能。

但是在这样的过程中，就会导致风力发电管理难度增加，稳定性上会受到许多自然因素的干扰。

所以，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。

关键词：风力发电；光伏发电；并网问题
引言
随着能源危机的加剧及全世界对环境问题的日益重视，不仅能源结构发生了
巨大变化，电力的作用越来越突出，而且电力越来越多地来自可再生能源，预计
到2030年，其比例将达到50%。

其中光伏发电技术的日益成熟及发电成本的逐年
降低，光伏发电越来越显现出社会效益和经济效益。

光伏发电进入大规模商业化
应用的必由之路，就是将光伏系统接入常规电网，实行并网发电。

1并网技术概述
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风力发电和光伏发电并网问题
光伏发电系统要受到自然环境温度、太阳光辐射强度等因素干扰，其输出的功率具有一定的波动性，接入配电网后，变化的功率输入会导致原有电压水平的波动，难以避免闪变问题，影响供电稳定性。

同时光伏电源的容量、安装位置不合适时，不仅不能充分发挥光伏电源系统的正面作用，而且还可能会对配电系统产生一系列负面影响，主要表现为：电压波动会导致交流电机转速异常，影响工业生产的质量；在部分电子换流器工作中，因电压波动会使控制器错误识别电压相位角的状态；在日常照明用电中，电压波动会引起光源闪烁，降低功效。

光伏电源的接入对于配电网相关的电能质量、经济性等方面会产生重要影响，其中电压波动就是研究较多的影响因素之一。

3风力发电和光伏发电并网完善措施
3.1设置控制器
风力发电所使用的风能是可再生的绿色资源，所以随着我国不断推进可持续发展理念，使得我国风力发电已经成为国家目前最为重要的扶持项目之一；风力发电厂在建设规模上得到了进一步的拓展，电力事业也凭借风力发电厂的建设迎来了全新的发展格局，而对于风力发电进行质量控制则需要根据风能的特殊性，坚持一切从实际出发的角度，采取有效的质量保障措施，既要保障风力发电的稳定性，也要不断提高风力发电的高效率性。

在对风力发电进行质量控制时，必须要使用到相应的控制器，主要针对电能质量进行控制与管理，同时也需要对电压进行适当的补偿，电流要根据实际情况制定出补偿预案。

结合这些需求，在进行风力发电场施工建设时，需要设计出综合性的补偿机制以及综合类型的运行管理设备。

行业内最为典型的补偿性装置便是统一电能质量方面的设备，这一类装置能够对不同的串联或并联效果进行融合配置，因此便可以实现良好的补偿目的，满足用户不同的供电需求。

另一方面，具有统一电能功能的控制器往往技术更为先进，能力更为突出，所以在使用的过程中，我们可以采取谐波补偿的方式，能够进一步提高风力发电的质量。

3.2谐波抑制
解决电力电子装置和其他谐波源的谐波污染问题有两个基本思路：主动措施
和被动措施。

主动措施是变换谐波源，对电力电子器件本身进行修改，它一方面
尽量增加整流装置的相位数，另一方面采用高功率因数整流，使谐波源不产生谐波，且功率因数可控制为１，但该方法仅适用于作为主要谐波源的电力电子设备。

被动措施是使用谐波补偿装置，用于谐波补偿，适用于各种谐波源，谐波滤波器
的安装就属于这种方法。

采用滤波装置可有效抑制电网中的谐波污染，目前广泛
应用的谐波滤波器可分为无源电力滤波器和有源电力滤波器两类。

谐波抑制的主
流趋势之一是采用有源电力滤波器。

有源电力滤波器的变流电路可分为电压型和
电流型，在实际应用中，90％以上是电压型；从连接方式划分，又可分为并联型
和串联型，当下使用较多的是并联型。

上述类型都可单独使用，也可同时协调使用，或是和LC无源滤波器混合使用。

并联型和串联型的同时协调使用，有源滤
波器和无源滤波器的混合使用，都能带来有效的谐波补偿效果。

3.3功率调节装置
目前，光伏发电中的功率调节装置主要采用双向DC-DC变换器。

采用的是双
向全桥隔离型DC-DC变换器，变换器由全桥整流器、高频变压器和全桥逆变器3
个部分组成，电压型变换器位于两端构成对称结构，通过控制变压器原副边处的
两个H桥方波电压信号的相位与占空比，达到控制变换器传递功率方向和大小的
效果，具有隔离、大电压变比、高效、高功率密度等特点。

将输入和输出的H桥
看作是两个电源，分别简化到变压器的两端，通过傅里叶变换计算得出：变压器
副边绕组的有功功率与移相角的正弦值成正比，有功功率为正值时，由变压器原
边流向副边，副边吸收有功功率；当有功功率为负值时，由变压器副边流向原边，副边绕组发出有功功率。

3.4风能发电并网联络线路继电保护定值在线校正方法
3.4.1设置风能发电并网联络线路运行方式
通过设置风能发电并网联络线路运行方式，选择不同情况的电网实时状态，
保证校正计算中获取的各电气量较为合理。

将并网联络线路的运行方式分解为三
类组合，设置厂站的电力保护定值大小时，不需要考虑供电线路具体情况，直接
把厂站所有设备进行一起设置，将其保存为电力系统运行方式即可。

对于分区的电网运行供电方式设置需从上级厂站供电范围进行反向设置，使其在分区运行的电网为物理结构，呈现闭环运行方式，但实际运行一般处于开环状态。

在风能收集装置中，主站某一时刻的运行方式只由上一级线路供电，通过指定上级线路的供电选择，对下级线路的运行范围进行定义供电方式。

3.4.2定额风速构建桨距角校正模型
在风能发电机组中需要加入机电装置，用以保护整个线路的稳定运行，其中在利用风能发电的过程中，桨距角用来控制叶片的转动，用以产生气动特性，使得风电机组的功率输出得以控制。

为解决不同线路中风电机组的运行输出功率问题，利用定额风速方式构建校正模型，通过继电保护装置中的定值控制桨距角大小。

结语
综上所述，风力发电和光伏发电作为一种新型的发电技术，保障了整个供电系统的安全性、稳定性与可靠性。

由于风力发电和光伏发电在电力系统的应用价值显著，能够有效地缓解能源的使用压力，减少电力故障的发生，同时电损耗较低，适应各个场所的环境，为人们灵活的提供电能，最大程度满足人们对供应的需求，从而在整体上提升发电质量，确保发电企业获得更多的经济效益，同时为电网负荷的降低、发电技术的节能环保做出巨大的
参考文献
[1]薛智文,周俊秀,韩颖慧.超级电容器在微电网及分布式发电技术中的应用[J].湖北电力,2021,45(1):12.
[2]史明亮.探析新能源发电与分布式发电及其对电力系统的影响[J].现代制造技术与装备,2021,57(9):2.。