張浩偉 趙智

【摘?要】科學(xué)技術(shù)的發(fā)展迅速，我國(guó)的各行各業(yè)發(fā)展也有了創(chuàng)新。風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電都是利用可再生清潔能源進(jìn)行發(fā)電的方式，對(duì)于緩解我國(guó)環(huán)境和資源問題具有十分重要的作用。但是，這兩種新能源發(fā)電方式在實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)以后，實(shí)際運(yùn)行和調(diào)度過程中難免會(huì)存在一些問題。基于此，需要認(rèn)真研究風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電并網(wǎng)的特點(diǎn)與現(xiàn)狀，聯(lián)系實(shí)際分析并網(wǎng)運(yùn)行中存在的問題，運(yùn)用新知識(shí)、技術(shù)解決，確保風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電技術(shù)能為電力事業(yè)整體發(fā)展提供可靠保障。

【關(guān)鍵詞】光伏系統(tǒng);發(fā)電效率;提升方法研究

引言

作為工業(yè)和人口大國(guó)，我國(guó)對(duì)能源的需求只增不減。為保障工業(yè)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，滿足人民生活需求，新能源光伏發(fā)電應(yīng)運(yùn)而生。新能源光伏發(fā)電不僅補(bǔ)充完善了電力行業(yè)建設(shè)，還緩解了能源供應(yīng)緊張，避免了對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染和破壞，極大促進(jìn)了新能源的開發(fā)和利用。

1風(fēng)力發(fā)電與光伏發(fā)電并網(wǎng)的特點(diǎn)和現(xiàn)狀

1.1并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電特點(diǎn)和現(xiàn)狀

并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電指的是將風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和市政電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)以后，在市政電網(wǎng)發(fā)電的基礎(chǔ)上利用風(fēng)能這種可再生清潔能源作為電力系統(tǒng)供電的一種補(bǔ)充。利用風(fēng)能這種清潔能源，可降低對(duì)周圍環(huán)境的污染。風(fēng)能可實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用，提高了資源的利用率，降低對(duì)不可再生能源的消耗。但是，該發(fā)電形式在實(shí)現(xiàn)和市政電網(wǎng)并網(wǎng)以后，受風(fēng)力資源自身特點(diǎn)的限制，比如，風(fēng)速的不穩(wěn)定使得監(jiān)管部門無法及時(shí)獲取風(fēng)力資源變化信息，加上技術(shù)不夠成熟不能提前儲(chǔ)存大量風(fēng)力資源，就會(huì)在需要用電時(shí)影響風(fēng)力發(fā)電的效果和電網(wǎng)的正常運(yùn)行。未來對(duì)于并網(wǎng)型的風(fēng)力發(fā)電有很好的前景，需進(jìn)一步加大對(duì)風(fēng)力發(fā)電及其并網(wǎng)的投入和研究。

1.2并網(wǎng)光伏發(fā)電特點(diǎn)和現(xiàn)狀

并網(wǎng)型光伏發(fā)電指的是將太陽(yáng)能光伏發(fā)電與電力系統(tǒng)連接起來組成并網(wǎng)型發(fā)電系統(tǒng)，可以為電力系統(tǒng)提供無功和有功功率，實(shí)現(xiàn)光熱資源向電能資源的轉(zhuǎn)換，并利用變壓器將變成和電網(wǎng)相一致的電壓，使得電能在電網(wǎng)中正常傳送。光伏發(fā)電不需要蓄電池，就減少了資源的消耗和對(duì)環(huán)境的污染，同時(shí)，可實(shí)時(shí)供電，運(yùn)行也更加安全和環(huán)保，且操作起來簡(jiǎn)便，具有很高的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。但光伏發(fā)電同樣會(huì)受到環(huán)境和技術(shù)因素的影響，在未來還需加大資金方面的投入，加大技術(shù)研究。

2光伏發(fā)電站項(xiàng)目建設(shè)注意事項(xiàng)

2.1創(chuàng)新項(xiàng)目設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)工作

光伏發(fā)電項(xiàng)目大多建設(shè)在地形廣闊、人煙稀少的地區(qū)，某些地區(qū)的地表已發(fā)生一定程度的變形和破壞，地面沉降下陷嚴(yán)重，地理環(huán)境惡劣。在該地區(qū)建設(shè)光伏發(fā)電站基礎(chǔ)設(shè)施的技術(shù)難度較大，在掩埋電纜和修建升壓房時(shí)會(huì)受到地質(zhì)條件制約。如果按常規(guī)方法修建基礎(chǔ)設(shè)施，使用普通支架作為支撐設(shè)備，會(huì)有一定的危險(xiǎn)性，無法保證光伏發(fā)電站的安全正常運(yùn)作。要?jiǎng)?chuàng)新安裝方式，使用箱變現(xiàn)澆、短支架來安裝設(shè)備，把地質(zhì)條件對(duì)基建造成的不利影響降到最低。為選取合適的發(fā)電站建設(shè)基地，需要參與部門各司其職，明確分工，做好溝通和協(xié)調(diào)工作，不斷完善設(shè)計(jì)方案，盡量不再人員聚集區(qū)修建，避免對(duì)當(dāng)?shù)鼐用裾Ｉ钤斐捎绊憽?/p>

2.2引進(jìn)技術(shù)控制質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)

光伏發(fā)電項(xiàng)目需要高水平的技術(shù)支持，項(xiàng)目難度較大，任務(wù)繁重。我國(guó)當(dāng)前光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展還停留在初級(jí)階段，應(yīng)大力引進(jìn)前沿的先進(jìn)技術(shù)，為項(xiàng)目的設(shè)備優(yōu)化和整體建設(shè)提供強(qiáng)有力的技術(shù)保障。如使用全自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，減少人力監(jiān)測(cè)造成的疏漏和誤差，提升監(jiān)測(cè)的精確程度;配備非晶體合金的變壓器，減少設(shè)備損耗，延長(zhǎng)使用周期;采用直流拉弧狀智能檢測(cè)匯流箱，增強(qiáng)檢測(cè)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)效率;使用330W的多晶硅光伏組件，其轉(zhuǎn)換的效率高達(dá)17%，逆變器效率最高時(shí)可達(dá)到99%，大大節(jié)省了設(shè)備不必要的能量損耗，將更多太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)化為電能。先進(jìn)技術(shù)從引進(jìn)到落地需要一個(gè)較長(zhǎng)的磨合期，以確保技術(shù)能夠在光伏發(fā)電項(xiàng)目中正常發(fā)揮作用。所以在引進(jìn)前要進(jìn)行全面詳細(xì)的調(diào)查論證，與傳統(tǒng)技術(shù)作比較并分析長(zhǎng)處和不足，確保技術(shù)的科學(xué)性、先進(jìn)性和適用性。嚴(yán)格把控技術(shù)數(shù)據(jù)的使用和管理，及時(shí)收集數(shù)據(jù)做采樣分析，合理利用技術(shù)，不能濫用、錯(cuò)用技術(shù)，降低技術(shù)本身具有的風(fēng)險(xiǎn)性。

3風(fēng)力發(fā)電與光伏發(fā)電并網(wǎng)解決措施

3.1探究有效的新型配電系統(tǒng)

從配電系統(tǒng)發(fā)展完善方面來看，應(yīng)根據(jù)風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電并網(wǎng)后的運(yùn)行特點(diǎn)探究更加有效的新型配電系統(tǒng)，加強(qiáng)理論研究的同時(shí)，還要實(shí)地考察風(fēng)力發(fā)電與光伏發(fā)電電源位置和方向，研究?jī)烧叩娜萘?、并網(wǎng)方式是否科學(xué)合理，或減少因?yàn)槿萘窟^大或并網(wǎng)連接不合理而引起的電壓諧波和電壓波動(dòng)問題。在未來，應(yīng)合理規(guī)劃并網(wǎng)電力系統(tǒng)，以確保風(fēng)力發(fā)電與光伏發(fā)電并網(wǎng)后電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠。

3.2完善光伏和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)

在光伏發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)并入到市政電網(wǎng)以后，由于改變了原有電力系統(tǒng)運(yùn)行特征，所以在實(shí)際運(yùn)行中容易出現(xiàn)故障問題，且這些故障大部分是電氣量方面的故障，是因?yàn)轱L(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和光伏發(fā)電系統(tǒng)電容量過大引起的。但因?yàn)轱L(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電本身具有較強(qiáng)的不確定性和不可控性，導(dǎo)致這些故障也變得更加復(fù)雜好多變，給電網(wǎng)運(yùn)行檢測(cè)工作帶來很大的困難，影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。這時(shí)，就需要電力企業(yè)結(jié)合電網(wǎng)實(shí)際情況加強(qiáng)對(duì)相應(yīng)并網(wǎng)系統(tǒng)保護(hù)方式的研究，并采用新的科學(xué)技術(shù)使光伏和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)得到完善。對(duì)于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)而言，應(yīng)該集中化投產(chǎn)，將風(fēng)電項(xiàng)目設(shè)置在風(fēng)力資源豐富的區(qū)域，但是，離電負(fù)荷中心距離較遠(yuǎn)，輸電線路建設(shè)較長(zhǎng)，且受到通道斷面的限制。需要重新科學(xué)合理地規(guī)劃與設(shè)計(jì)整個(gè)電力系統(tǒng)，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)中減少次同步振蕩的問題，可以有效避免對(duì)風(fēng)電機(jī)組設(shè)備的損壞，避免對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。

3.3加大對(duì)并網(wǎng)孤島效應(yīng)的檢測(cè)力度

在并網(wǎng)逆變器負(fù)載影響下，并網(wǎng)時(shí)可能出現(xiàn)斷電發(fā)生的反向輸出電壓頻率，這時(shí)，逆變器輸出頻率出現(xiàn)較大誤差，長(zhǎng)此以往就會(huì)出現(xiàn)孤島效應(yīng)。為此，應(yīng)以逆變器輸出頻率為基礎(chǔ)，利用檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)頻率偏移情況并將檢測(cè)的結(jié)果及時(shí)發(fā)送到值班人員以便及時(shí)處理。在電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，應(yīng)發(fā)揮并網(wǎng)中逆變器的作用，使公共電網(wǎng)輸出電流頻率和并網(wǎng)系統(tǒng)保持一致，但剛出現(xiàn)較大相位差時(shí)，應(yīng)及時(shí)對(duì)兩者的差距進(jìn)行檢測(cè)，掌握電壓電流的變化情況，分析并網(wǎng)系統(tǒng)中是否存在孤島效應(yīng)。該檢測(cè)方式操作簡(jiǎn)便且能直觀了解問題所在，應(yīng)用度更高。

結(jié)語(yǔ)

當(dāng)光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生電壓提升，并且接入位置、接入容量均為產(chǎn)生電壓提升的影響因素。

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（作者單位：河南工學(xué)院電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院）