刘广
海南州绿色产业发展园区管理委员会 青海省海南州 813099
摘要:当前我国环境破坏程度较为严重,资源十分紧缺,各个行业都开始使用节能减耗产品。风力发电与光伏发电作为一种利用可再生资源进行发电的方式,在电力行业被得到广泛应用,能够使我国能源消耗量大的问题得到缓解。但是在将这两种发电方式并网之后会出现一些问题,运行和调度都会受到影响,基于此,本文对风力发电并网和光伏发电并网的现状展开分析,并根据实际并网过程中存在的问题,探索相应解决方式。
关键词:风力发电;光伏发电;并网问题
引言:风力发电与光伏发电都是当前常见的发电方式,其中风力发电主要是通过将自然界的风进行转变使其成为电能,而光伏发电则是把太阳能这种资源转换为电资源。这两种发电方式具有无污染的特征,能够充分节约资源维护我国自然环境,与我国生态环境保护理念相符,被得到广泛开发和应用。但是在实际应用过程中将其与电网并网之后会出现一些问题,导致整个发电系统运转效率降低。因此,要加大对问题研究力度,分析两者并网系统,对技术进行创新,使解决方案更加具有针对性。
一、风力发电和光伏发电并网现状
(一)风力发电并网现状
一般情况下风力发电如果能够并网,则证明其发电系统规模较大,当中涵盖着大量的发电机,可容纳众多电量。在当前我国电力事业在发展过程中充分将大电网当做基础来加大对风力资源开发力度,我国风力资源得到充分利用。但是在发展过程中也存在一些问题,因为风力资源相对较为灵活,电力企业无法对其充分进行管控,风力发电并网与其他发达国家相比还有一定区别,当前所拥有的技术还不能使自然风资源得到大量存储。但随着我国科技进步,在近年来我国对其研究力度也越来越高,投入资金以及人力不断增长,并网型风力发电的发展前景越来越广阔,在未来将会得到充分利用[1]。
(二)光伏发电并网现状
让太阳能光伏发电并网系统与电力系统相结合,使其充分连接就可以组成光伏发电系统。其主要功能就是提供有功、无功电能,把太阳光资源转换为电能资源,并使用相关电压器,使光能所转换出的电源电压可以符合电网电压标准,让电网可以正常运输电能,光能发电并不需要使用蓄电池,能够减少对其投入资金,解决环境污染问题,还可以实时展开供电,运行也更加环保,安装与维护相对较为简单,具有很强兼容性。现今光伏发电正在以惊人速度占据光伏市场,我国对其研究力度也逐渐增加,但光伏发电与风力发电相同都极易受到环境以及技术的影响。
二、风力发电和光伏发电并网问题
(一)在并网过程中出现孤岛效应
孤岛效应主要就是指风力发电和光伏发电在与电网并网过程中,电网当中某一区域虽然设置有相关电流道路,但是具体运行中并没有电流从当中通过。出现这种情况的原因有很多,例如电网系统维修不当、电网出现故障问题都有可能造成电力出现失压,用户端无法检测供电中断原因,将自身供电系统与市政供电网络强行切断,造成周围的风力发电和光伏发电脱离电力企业掌握,用一种独立的形式存在,从而使孤岛效应形成。孤岛效应与光伏、风力发电的总量有关,电量越大孤岛效应出现频率就会越高,能够使配电系统当中的保护开关受到影响,出现强大冲击电流,威胁相关人员生命、健康安全,导致相关电力设备受到损坏,对配电系统的整体运行也会产生严重影响[2]。
(二)可靠性较低
风力发电和光伏发电在实际并网时其稳定性较低。
主要表现在以下几个方面,第一,风力发电在发电过程中会受到风速和天气变化的影响,光伏发电会受到光照以及季节变化的影响,电压变化相对较大,电力企业很难对其进行管控和预测;第二,电力系统在运行时如果突然停电,会造成风力以及光伏发电停止工作,供电可靠性较低;第三,相关电力企业使用风力发电或者光伏发电这两种发电方式,但对其继电保护工作不规范,在开展继电保护时会出现失误情况,也会造成供电工作的可靠性丧失;第四,电力企业在安装或者连接设备时选择的地点和形式不符合电力与风力发电需求,会导致供电工作不具备可靠性[3]。
(三)风力发电和光伏发电并网效益问题
风力和光伏在展开发电并网后,会把原本配网当中正常使用的设备变成备用或者直接不用,例如:在并网之后实际运行时,连接配电系统与风力、光伏发电的电缆、变压器等各种设备就会因为负荷过小的原因出现轻载情况,导致相关配电设备闲置,会造成配电网运行成本迅速增长,电网整体效益受到损坏。
三、风力发电和光伏发电并网问题解决措施
(一)积极检测孤岛效应
电网在运行过程中,如果出现故障那么主网与并网当中分布式的电源就会被充分断开,并继续独立的运行,以此来使当地的供电需求得到满足。但是这种供电方式会使用电质量被弱化,用电安全性也无法保障,埋下巨大安全隐患,让人们的生命和财产安全受到威胁。电力企业要想使用电安全性得到提升,确保居民能够拥有良好用电质量,就需要采用合理手段,对电网系统在运行过程分离出的孤岛部分进行调控,提升电网安全性能,使其能顺畅运行。同时,电气企业要加大对孤岛效应的科研力度,让孤岛检测方式更及时、准确性更高,使电网即时出现紧急故障也能够给将孤岛进行准确划分,并将故障问题展开优化,让电网系统运行故障得到合理解决,确保电网可以正常运行。要不断加大对电网检测力度,增强检测水平与检测质量,提升风力发电和光伏发电在并网之后运行安全性、有效性,推动我国电力事业的发展和进步。
(二)对新型配电系统进行探究
在创新配电系统时需要根据风力发电以及光伏发电的实际运行情况,对配电系统进行探究和分析,让配电系统更加有效。在完善过程中不仅需要加强对其理论研究,还需要积极主动前往实地进行考核,观察风力与光伏发电电源的方向以及位置,掌握风力和光伏容量,检查并网方式,确保并网方式没有问题,如果两者容量过大则需要或者并网方式出现问题,则需要对其进行合理规划,提升安全性能。
(三)对光伏和风力发电系统进行完善
风力与光伏发电系统在将其接入到市政电网络当中后,因为两者原有的电力系统发生改变,所以在运行时极易出现各种问题,并且这些问题大部分都与电气量相关。但因为风力发电与光伏发电两者都具有很强的不可控性,导致这些问题也复杂多变,电网运行监测工作难度相对较大,电网维护面临着严峻的挑战,电力系统运行得不到保障。需要相关电力企业积极展开研究,根据电网在运行时遇到的问题来制定针对性地解决方式,创新连接方式,充分改变过往连接方式,探索主网与微网之间具有的差别。
相关企业在配置风力发电系统时,一般都会将风力发电系统放置在四周宽广风力资源较为优秀的地区,但是这也会造成风力发电系统与相关电力负荷中心距离远,需要很长的电线才能将其连接,并且会被通道断面进行限制。需要对其展开科学、合理规划,使风力发电并网系统能够更加稳定,降低风力发电机组同步振荡问题发生概率,避免机组设备出现损坏情况,让整个风力发电系统可以正常运行。
结束语:综上所述,风力发电和光伏发电作为一种具有极高环保价值的发电方式,合理对其利用可以使能源浪费得到缓解,让风力、太阳能这类可再生资源得到规范化应用。但是在将风力发电和光伏发电进行电网并网之后极易出现各种问题,造成供电效率、设备使用效率降低,并且还会出现各种安全风险,导致电网系统无法正常运行,需要电力企业积极开展研究和创新工作,开发新型技术和设备,并加大对电网检测力度,让电网在发生故障问题时能够被及时解决,从而使电力事业更好的发展。
参考文献:
[1]林涛.风力发电并网技术与电能质量控制要点探讨[J].产业与科技论坛,2021,20(05):33-34.
[2]鲍玉涛.风力发电和光伏发电并网问题剖析[J].城市地理,2017(18):164.
[3]王可舜.关于风力发电与光伏发电并网问题的探讨[J].自动化应用,2016(05):75-76.