李帅
三峡新能源泰来发电有限公司，黑龙江省齐齐哈尔市，162400
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
利用风能这种清洁能源，可降低对周围环境的污染。风能可实现循环利用，提高了资源的利用率，降低对不可再生能源的消耗。但是，该发电形式在实现和市政电网并网以后，受风力资源自身特点的限制，比如，风速的不稳定使得监管部门无法及时获取风力资源变化信息，加上技术不够成熟不能提前储存大量风力资源，就会在需要用电时影响风力发电的效果和电网的正常运行。未来对于并网型的风力发电有很好的前景，需进一步加大对风力发电及其并网的投入和研究。
1.2并网型光伏发电的特点及现状
光伏发电不需要蓄电池，就减少了资源的消耗和对环境的污染，同时，可实时供电，运行也更加安全和环保，且操作起来简便，具有很高的经济和社会效益。但光伏发电同样会受到环境和技术因素的影响，在未来还需加大资金方面的投入，加大技术研究。
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
并网过程中的孤岛效应指的是电网中某个区域中设置有电流通路，但是实际运行时没有电流通过，使得风力发电和光伏发电系统与电网形成了一个供电孤岛。孤岛效应发生的主要原因和风力发电与光伏发电的总容量太大而影响了用户端的供电质量，孤岛区域会产生较强的电压和额冲击电流，在电压和电流的作用下会损坏电力设备，还会影响配电系统的整体运行。所以，一般会设置预防孤岛效应的设施措施，包括对电网的电压、频率变化装置进行检测、加强对电网频率移位、流过电流的阻抗、相位跳跃、相位谐波和不稳定电流等的监控等。风力发电与光伏发电的增多会对电力系统孤岛效应产生越来越多危害，只有研究从根本上可以解决孤岛效应的技术措施，才能确保电力系统的稳定运行。
2.2自然环境影响并网的可靠性
在风力发电过程中，风速具有不可控性和随机性。由于风电机组本身的运行特性，导致风力发电频率和输出功率波动较大，且导致电压频繁波动和闪变。风力发电引起的电压波动和闪变的根本原因是并网风电机组输出功率的不稳定性造成的，典型的切换操作包括风电机组启动、停止和发电机切换，其中发电机切换仅适用于多台发电机或多绕组发电机的风电机组。这些切换操作引起功率波动，并进一步引起风电机组端点及其他相邻节点的电压波动和闪变。此时，风力发电接入电力系统后，将严重影响整个系统运行电压和频率的稳定性、安全性和可靠性。
2.3发电机组制作技术影响并网可靠性
我国积极引进国外先进的发电机组制作技术，通过技术引进实现自主生产关键元器件，并应用在实践中实现大批量生产。目前，我国掌握的风力发电和光伏发电技术还远远不够。纵观国内相关的研究理论，还没有关于风力发电和光伏发电方面系统、科学、合理的理论指导，导致实际生产过程中出现机组设计不合理、制造组装不科学的问题，一定程度上增加了发电机组制作过程中某部位的不稳定因素，不利于保障并网系统运行的安全可靠性。系统运行过程中，由于风电和光电容量不断增加带来了一定的安全风险。
此外，目前关于电力可靠性运行标准和相关规程只是被电力电监会管理部门起草发布，并没有正式实行。已经在实践中应用的规范更多是关于系统无故障运行时间方面的测试，并不涉及风电和光伏发电系统运行的可靠性与安全性问题。
2.4增加企业经济负担，影响效益
风力发电与光伏发电的可靠性较差，但是，这两种发电方式和绿色环保的理念相符合，所以是未来全世界范围内重点发展的供电形式。为了充分发挥这两种发电方式的优势，使其在实现和电网并网以后能安全稳定地运行，要对其中的一些问题进行分析和解决。从经济角度来看，这两种新能源的应用与发展会影响传统发电形式，导致不少火力发电厂及其设备被闲置造成了不少的经济损失。此外，由于风力发电和光伏发电并网以后也容易出现故障，后期对设备的维修养护需要投入不少人力物力，使得电力企业的成本增加，影响企业的经济效益。
3风力发电与光伏发电并网解决措施
3.1 完善光伏与风力发电系统
使用光伏发电主要是通过微网进行传递，将特有的光伏发电网络融入整个电力企业，通过微网方式，有效解决电力系统在运行过程中出现的一系列故障。电力系统出现故障比较复杂，而且基于电气量故障自身多变的特点或增加电力系统检测的难度，对系统运行过程中电力系统的保护程序有一定的抑制影响，增加了相关人员的日常检修工作量，而且提出了更高的技术要求。面对此种发展现状，电力企业需立足实践，根据实际运行中的故障问题进行深入研究，分析具体的保护方式，实现技术上的创新。对于风力发电来说，要集中投产，不宜分散投产。风电项目多处于风力资源较为丰富的地区，离负荷中心较远，输电线路建设较为滞后，通道断面约束大，需要对其整个系统进行规划和设计，使风机并网过程减少产生次同步振荡的现象，进而避免损害风机和威胁电力系统稳定的情况发生。
3.2加大并网“孤岛效应”检测力度
并网“孤岛效应”可以分为两种检测方法：一种是主动检测方式，另一种是被动检测方式。
3.2.1主动频率偏移法检测孤岛效应
所谓的主动频率偏移法检测孤岛效应，主要是以逆变器的输出频率为基础，在并网逆变器负载的影响下，当并网时可能出现断点发生的反向输出电压的频率。此种情形下，并网后逆变器的输出频率会出现误差，如果出现时间过长，就会引发“孤岛效应”。此时，检测装置将检测到的结果发送到运行值班处，通知相关人员进行处理。
3.2.2被动的相位偏移法检测孤岛效应
以电网正常运行为基础，在风力发电和光伏发电的并网过程中逆变器发挥有效作用，使得并网系统与公共电网输出电流的频率一致，但事实需要考虑公共电网出现故障的情况，此时会导致整个电网瘫痪。并网中逆变器电流的输出与公共电网出现较大的相位差时，需要及时对并网系统与公用电网电流输出的差距进行检测，了解其电压电流的变化，直接分析并网系统中是否存在孤岛效应。此种检测方式操作非常简便，并且可以直观了解实际情况，被广泛应用。
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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