马坤
埃孚（天津）风电有限公司 300402
摘要：随着经济的快速发展，新能源的应用越来越受到人们的重视。在众多的新能源中，风能和太阳能是各产业青睐的关键能源类型。因为一些平原地区常年的风力指数较大，所以在此地区使用风力发电有极大的优势。又因为我国处于理想的光照地带，太阳能较为充足，所以需要根据地区的发展需求选择应用光伏发电。基于此，需要认真研究风力发电和光伏发电并网的特点与现状，联系实际分析并网运行中存在的问题，运用新知识、技术解决，确保风力发电和光伏发电技术能为电力事业整体发展提供可靠保障。
关键词：风力发电；光伏发电；并网
1特点现状分析
1.1并网型风力发电的特点及现状
作为现代化清洁能源，风力发电在使用过程中对周围的环境污染非常小。并网型风力发电虽然优势比较明显，但是此种风力资源在应用方式上存在不足。由于风力资源自身的特点，导致相关部门不能严格掌控，目前的并网型风力发电相关技术并不成熟，还处于发展阶段。此外，发电过程中不能提前将风力资源大规模储存。
1.2并网型光伏发电的特点及现状
并网型光伏发电系统和电力系统相连接组成光伏发电系统。光伏发电系统的最大作用是为整个电力系统提供有功功率和无功功率。该过程是将光热源的方式转化成电能，然后将产生的电能利用变压器变换成同电网一致等级的电压，进而传输到电网中进行输送。所以，并网型光伏发电系统不需要使用电池。电池使用会增加大量的资金消耗，而且电池本身具有污染。光伏发电可以实时对整个系统供电，这种形式比传统的火力发电更加安全可靠，且不会产生噪音，有利于环保。
2风力发电和光伏发电并网中存在的问题
2.1并网过程中容易出现孤岛效应
两种发电方式在并网过程中由于电网系统维修或者在故障时很容易出现孤岛效应，会导致风力发电和光伏发电系统与整个电网呈脱离状态，形成一个自给供电的孤岛效应。当主电网与部分电网断开后，会导致孤岛部分的供电完全由风力发电或者光伏发电系统提供，其系统内部会出现某个区域有电流流通而实际中却没有电流通过的情况。此种情况主要是由于发电过程中总容量过大，会威胁人们的生命安全和用户用电出现不稳定状态。要想解决孤岛问题，必须人为手动或利用设备自动关合，使系统重新向孤岛区域供电。这种情况很容易出现不良反应，孤岛区域突然连通电路并流通电流会导致此部分电压短时间内快速升高，双重作用下对设备有很大的冲击，严重会损坏设备，不利于配电系统的保护装置正常作用。所以，需要在系统内部配备专门的设备来预防孤岛效应的出现。现阶段利用电力系统研制的逆变器可以有效预防孤岛效应，根据需要分为被动状态和主动状态。被动状态下实时探测电网电压、频率变化，而主动状态下的系统更加完善，拥有对电网频率的移位、相位跳跃、电流不稳的情况的实时监控。
2.2自然环境影响并网的可靠性
影响风力发电和光伏发电并网可靠性的因素有很多，其中，风速、光照等自然因素因为其本身就具有很大的不确定性、随机性，所以对于风力发电和光伏发电的影响更大。比如，风速的不可控导致风力发电的频率波动变大，在实现和电网并网后会影响整个电力系统运行时电压、频率的稳定。在并网初期易产生电压谐波，当风速变化太快时，还会导致风电场及其临近电网电压出现闪变现象，严重影响电力系统的安全可靠。在光伏发电方面，光伏发电的效果受到日照时间、强度、温度和季节、湿度等因素的影响，使得光伏发电机组发电功率波动性较大，很难在并网后和风力发电系统配合，最终影响电力系统运行的安全可靠。
2.3发电机组制作技术影响并网可靠性
风力和光伏发电技术都是从国外引进的先进技术，但是，在利用这些技术和自发研究方面还不够成熟。
关于风力发电和光伏发电机组运行不管在理论上还是在实际设计制造方面，存在不科学不合理的地方，在利用这些新技术时，也存在一定的盲目性和不确定性，从而影响了风力发电和光伏发电的可靠，在实现并网以后，导致整个电力系统的运行也受到影响，随着发电容量的增加而降低系统的稳定性。
2.4增加企业经济负担，影响效益
虽然风力发电和光伏发电在使用过程中可靠性较差，但是两种发电方式都与目前世界范围内追求绿色环保的理念相互契合，优点非常突出。所以，在未来发展中风力发电和光伏发电的并网前景非常好。但是，新能源的发展势必会影响到传统发电模式，导致火电厂的设备被闲置。所以，可以考虑当风力发电和光伏发电并网发电应用中出现故障时，利用传统火力发电也是一项备选方案。这种概率非常小，而且要保证原有设备能够正常使用需要定期进行设备的维修养护，这需要企业投入人力、物力和资金，无形中增加了电力企业发展的成本，影响企业的发展效益。
3风力发电与光伏发电并网解决措施
3.1探究有效的新型配电系统
从配电系统发展完善方面来看，应根据风力发电和光伏发电并网后的运行特点探究更加有效的新型配电系统，加强理论研究的同时，还要实地考察风力发电与光伏发电电源位置和方向，研究两者的容量、并网方式是否科学合理，或减少因为容量过大或并网连接不合理而引起的电压谐波和电压波动问题。在未来，应合理规划并网电力系统，以确保风力发电与光伏发电并网后电力系统运行的安全可靠。
3.2完善光伏和风力发电系统
在光伏发电系统和风力发电系统并入到市政电网以后，由于改变了原有电力系统运行特征，所以在实际运行中容易出现故障问题，且这些故障大部分是电气量方面的故障，是因为风力发电系统和光伏发电系统电容量过大引起的。但因为风力发电和光伏发电本身具有较强的不确定性和不可控性，导致这些故障也变得更加复杂好多变，给电网运行检测工作带来很大的困难，影响电力系统的稳定运行。这时，就需要电力企业结合电网实际情况加强对相应并网系统保护方式的研究，并采用新的科学技术使光伏和风力发电系统得到完善。对于风力发电系统而言，应该集中化投产，将风电项目设置在风力资源丰富的区域，但是，离电负荷中心距离较远，输电线路建设较长，且受到通道断面的限制。需要重新科学合理地规划与设计整个电力系统，使风力发电机组并网中减少次同步振荡的问题，可以有效避免对风电机组设备的损坏，避免对整个电力系统运行稳定性产生严重的影响。
3.3加大对并网孤岛效应的检测力度
在并网逆变器负载影响下，并网时可能出现断电发生的反向输出电压频率，这时，逆变器输出频率出现较大误差，长此以往就会出现孤岛效应。为此，应以逆变器输出频率为基础，利用检测设备检测频率偏移情况并将检测的结果及时发送到值班人员以便及时处理。在电网正常运行时，应发挥并网中逆变器的作用，使公共电网输出电流频率和并网系统保持一致，但刚出现较大相位差时，应及时对两者的差距进行检测，掌握电压电流的变化情况，分析并网系统中是否存在孤岛效应。该检测方式操作简便且能直观了解问题所在，应用度更高。
4结语
本文对风力发电与光伏发电并网的特点和发展现状进行了简单介绍，指出这两种新能源发电方式在实际运行调试中容易出现孤岛效应、可靠性和经济效益方面的问题。所以，要认真研究和全面掌握风力发电与光伏发电在并网实现中存在的问题及其原因，探析解决风力发电和光伏发电并网问题的措施，并不断加强对并网孤岛效应的检测、探究新型的有效配电系统、完善光伏和风力发电系统，促使我国电力事业健康稳定地发展。
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