新能源发电并网对电网电能质量的影响

发表时间：2020-11-17T07:22:35.128Z 来源：《中国电业》（发电）》2020年第16期 作者： 夏义超

[导读] 随着我国对能源需求的不断增加，化石燃料发电已不能满足日益增长的电力需求。因此，研究人员积极探索新能源发电模式，利用其无公害、可再生的优势，解决人们的用电需求，改善生态环境。然而，目前新能源发电技术还不完善，这将对发电和并网过程中的整体电能质量产生一定影响。本文旨在通过对新能源发电并网的特征以及对电网电能质量的影响进行分析研究的基础上提出相应的解决措施，以期对相关从业者的实践活动提供理论借鉴。夏义超

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摘要：随着我国对能源需求的不断增加，化石燃料发电已不能满足日益增长的电力需求。因此，研究人员积极探索新能源发电模式，利用其无公害、可再生的优势，解决人们的用电需求，改善生态环境。然而，目前新能源发电技术还不完善，这将对发电和并网过程中的整体电能质量产生一定影响。本文旨在通过对新能源发电并网的特征以及对电网电能质量的影响进行分析研究的基础上提出相应的解决措施，以期对相关从业者的实践活动提供理论借鉴。 关键词：新能源发电并网; 电网电能质量; 特征; 措施;

1新能源发电并网的类型和特点 1.1 新能源并网发电的类型

目前，新能源并网发电的形式已逐步推广。新能源具有无污染和可再生的优点。新能源发电主要有风力发电、太阳能发电和水力发电。随着社会的不断进步，传统的能源发电和人类活动给社会环境带来了严重的破坏。同时，能源消耗持续增加，导致传统能源的减少。此时，新能源发电开始逐步取代传统能源发电，因此加强新能源发电的开发与研究，对人们的生活和社会发展具有重要意义。 1.2新能源并网发电特点

新能源发电对环境保护和解决传统能源短缺问题具有非常积极的意义，但与传统能源发电相比，新能源本身具有一定的间歇性特征。例如风能、太阳能，如果以风能、太阳能为主要发电能源，那么发电设备对风能、太阳能的需求量很大；对于特殊季节或天气，如果光照不足或风力不足，发电设备不能满负荷运行，因此不能产生大量电力输送到公共电网。 2新能源发电并网中的不足及对电网电能的影响

我国新能源利用存在一定局限性，导致新能源发电缺乏稳定性，随机性和间接性强，对新能源发电的控制难度很大。目前，我国电网接受能力还存在一些不足，大规模新能源发电并网难度较大 2.1 间接和不稳定发电

风力的强弱会对风力发电产生一定的影响。受风电规模影响，风力发电量会出现波动。人工控制风力发电的规模是非常困难的。此外，它还具有一定的随机性，难以有效控制。天气和温度会对太阳能产生影响。与风力发电的特点一样，不稳定性和不连续性导致不稳定电能融入电网，使其电力难以控制。这些不可控的不稳定电能一旦并入传统电网，会对电网产生强烈的电流冲击，引起电网闪变或工频偏移。如果风电场电压急剧下降，很难通过低压，因此电网很容易出现暂态故障。因此，为保证电网稳定运行，必须提高电力接受能力和调峰能力。在并网发电系统中，动态无功调节控制和功率调节功能是必不可少的。电站无功损耗在并网过程中容易出现。因此，将无功补偿功能纳入并网发电系统的配置和应用功能中。 2.2谐波

在电力系统中，谐波的危害更为广泛，不仅影响了设备运行的可靠性，还导致了电力浪费现象。因此，有必要对谐波的产生进行控制。对于风力发电来说，其发电设备本身会产生谐波问题，尤其是恒速发电机的启动环节，很容易出现谐波现象。对于变速发动机来说，主要是通过整流的方式与电网相连，在开关频率环节容易产生谐波，影响较大。另一种谐波是发电系统中有相应的补偿装置，当它们与线路电抗相结合时会产生谐波问题。另外，由于新能源发电与自然环境密切相关，在光伏发电中，随着光强的不稳定，包括各种遮挡造成的光强差异，电网运行时的输出功率会发生变化，进而引起一定程度的谐波问题。例如，在并网后的光伏发电中，如果天气处于阴晴变化的状态，电网中的谐波污染程度会随着天气状况的变化而变化。 2.3 孤网

这种影响会直接危及电网的安全，但当大电网电压降低时，新能源发电往往继续向大电网供电而不失压，同时又与当地负荷相连，形成新的平衡局面，导致孤立网格现象的发生。在这种情况下，电网中的相关因素会发生波动，如频率波动或电压波动。如果这两个要素波动过大，超过电网运行的可靠标准，设备的安全风险就会增加。然而，线路系统也可能出现混乱。常见的问题是自动跳闸。一旦负载能力大于安全标准，就会对逆变器造成严重的负载，主要表现为设备稳定上升，最终导致火灾，对维修人员的安全构成非常严重的威胁。 2.4统一的并网标准尚未形成

新能源具有分布范围广、分布不均的特点，相对统一的新能源发电并网标准在我国仍难以实现。从我国目前的技术发展情况来看，只能统一那些大型并网系统的技术标准，而且在系统测试方面还存在一些缺陷，因此系统认证有待进一步完善。

目前，对大中型新能源并网运行中会降低电能质量、破坏电力系统稳定性的主要原因缺乏专业分析，甚至缺乏对电网运行和电网调度影响因素的合理识别。而且，网格验收技术中存在的问题还在探索和探索过程中，并没有真正形成统一的结论，目前，接入系统的检测还很难完成。例如，我们需要不断改进逆变器和控制器的检测。此外，虽然双向计量设备和配电输电设备的检测技术仍在不断的发展和探索中，但与西方先进国家的技术相比仍有较大差距。 3应对新能源发电对电网电能质量影响的措施 3.1波动性和间歇性的解决方案

波动性和间歇性是自然因素造成的。虽然自然条件无法控制，但设备是可以控制的。首先，并网发电的新能源设备可以增加并网技术性能。其次，要提高电网调峰能力，增强对波动和间歇性问题的承受能力。当然，在新能源发电系统中，装置必须具备有功功率调节和无功调节功能。最后，在风力发电和光伏发电站中，没有电很容易出现连续运行的损耗，因此新能源发电设备必须具备无功补偿功能。 3.2 孤网问题的处理

孤立网问题的重要因素是电网系统压力的降低。在处理孤网问题时，要做好电力调度，加强相关审计工作，才能实现并网。对于新能源发电而言，并网的关键前提是具备功率预测能力。 3.3并网标准的一致性

虽然新能源发电已经持续多年，也做了大量相关研究，但对统一标准的认知程度较低，对电能稳定性缺乏必要的了解和分析，无法充分认识其对电能质量的影响。同时，对影响电能运行的因素缺乏科学把握，相关并网技术也处于探索阶段，新能源并网尚无统一标准，而对并网后系统的检测与控制技术也缺乏研究和应用。因此，为了完善统一的网格标准，有必要加强对网格标准的研究，发展相关的科学技术来支持网格标准的统一。 3.4谐波问题的处理

谐波对电网系统的危害很大，也是比较常见的影响之一。无论是新能源发电的相关设备，还是线路或电容器，许多电子设备都会出现谐波现象。但谐波问题基本上都在可控范围内，可以通过相应的措施加以避免和预防。例如，为了消除风电场系统中的谐波问题，需要将各种风电机组设备连接起来，安装相应的谐波滤波设施，全面控制电网系统的谐波状况。必要时，还需要无功补偿设施。 结束语

目前，我国新能源发电并网对电网电能质量有一定影响，极大地威胁到电力系统的正常运行。为确保新能源发电并网运行，促进我国电力系统稳定发展，相关技术部门和工作人员必须不断研究完善相关技术标准，确保群众能够拥有安全稳定的电力资源。 参考文献

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