首页 > 论文范文 > 工程工业论文 > 动力工程论文 > 新能源论文 > 谈新能源并网对电能质量影响的具体表现

谈新能源并网对电能质量影响的具体表现

2020-05-15 1120 上传者：管理员

摘要：现如今，全球经济快速发展，国家对于能源的需求越来越大。随着化石能源的逐渐减少和A"fiTlY，保意识的提高，我国开始关注新能源的发展。现在广泛使用的新能源有风能、太阳能、地热能，但新能源发电容易受环境影响，存在不稳定和易间断等缺陷。而大规模并网后会对电网产生一些不利影响。因此，讨论了光伏发电和风力发电的局限以及并网后可能带来的问题。

关键词：
光伏发电
并网
新能源发电
电能质量
加入收藏

1、新能源发展的概况

新中国成立后，经济建设作为我国的重要任务之一，对煤、石油等化石资源的需求显著增加。随着电能的广泛应用，煤炭作为当时最易获取的资源，在很长的一段时间里，火力发电成为了最主要的发电方式。随后，我国的经济发展速度得到了世界的认可，但在发展过程中能源的使用量增加一倍。由于使用了不成熟的发电技术和环境治理技术，能量转化效率较低，且煤炭的过度使用排放了大量的有毒物质。经济发展和环境保护之间的不协调问题日益突出，经济发展步伐明显迟缓，为此我国提出了可持续发展战略，不断促进能源改革，改良发电技术提高能源转化率，并大力开发新能源，使环境和经济共同发展。目前，我国已形成多种能源结合的多元化能源体系。2012年，水电、风电、核电、太阳能等能源占一次能源消费比重已达到8.3%。

2、新能源并网对电能质量影响的具体表现

2.1 对电压的影响

光伏发电利用太阳辐射的光能和热能发电，易受到光照和温度等因素的影响。在不同的时间不同的地点，由于光照和温度不同，导致发电功率发生较大变化，引起电压的改变。风力发电是利用风力机组将风流动的动能转化为电能，受风力条件影响较大。为了减少这种影响，一般将风力发电厂建立在风速较大相对稳定的地点、电压产生波动和闪变的主要原因是输出功率的影响。在电力系统中，新能源机组会在开启、停止的运行过程中产生波动，电网同样也容易产生闪变和波动。闪变和波动程度与电网的短路容量比有关，因此需选用合适的线路阻抗比，并且使用电能质量抑制器减少对电力系统的冲击。

2.2 对电能频率的影响

电能频率稳定是衡量电网安全平稳运行的一个重要指标。民用和工业用电有不同的频率要求，是居民正常用电和安全生产的保障。频率异常在电网的实际应用中并不多见，在发电机容量较低时，对电能频率的影响较小。但是，在新能源机组大规模并网后，新能源的发电量比例大幅增加，电网中会出现频率的变化，给电网的安全使用带来隐患。以目前最广泛使用的风力发电举例，风电厂功率波动符合某一函数关系，很小的频率改变都会对电网造成冲击。如果机组穿透率为18％，那么最大频率偏差会接近极限值怛。要想尽可能减少新能源发电机组发电对电网的冲击，又要提高使用新能源发电的比重，必须重视风力发电和光伏发电本身的间歇性问题，合理调整，降低其对电网的不良影响。

2.3 对电网谐波的影响

新能源发电站的运行会受到自身和外界的影响，易出现电压电流谐波，影响电网的电能质量。由并网光伏发电特性可知，光照强度、阴影变化、浮云阴影问题都会导致发电功率的变化，会出现谐波污染和电压波动的问题。此外，在新能源发电过程中，由于发电机组自身的原因也会产生一定的谐波畸变。为了实现直流电到交流电的转换，光伏发电系统中会大量使用电子换流器，但这样会产生电流谐波畸变。这些谐波电流的波形不稳定，电抗器和电容器本身的谐振规律会加重其畸变的程度。同样，在风力发电系统中也存在电抗器和电容器，而电容和电抗的相互作用产生谐波畸变。以上这些原因导致的谐波电流电压畸变，给电网的安全稳定运行带来了隐患。

2.4 对电网运行的影响

在新能源并网前，我国的电力系统是单电源模式。新能源作为电源接入电力系统后改变了这一现状。新能源和常规能源的相互作用影响电网的稳定性。在新能源比重逐渐加大后，增大了电网发生故障的几率，也增加了继电器保护电路的难度，发生故障时无法准确快速地做出保护动作，甚至扩大故障范围，所以必须改善电网架构。

3、优化电网质量和稳定的措施

3.1 优化对电能质量的控制

由于风能、太阳能等自身的特性，发电系统在不同时段输出的功率差距较大，对电网的安全运行带来了危害。为了减少电力系统发生故障的概率，最好在新能源并网处安装电能质量实时监控装置，实时监控电力系统中电压波动、电压偏差、谐波变化的情况。在不满足使用要求的情况下，通过安装有源电压滤波器和无功功率补偿器等b-措施来改善电能质量。

3.2 发展相关先进技术

限制我国新能源产业发展的一个最重要原因是发电、输电技术的不成熟。先进的技术可以起到改善发电质量的作用。以光伏发电为例，一方面通过机械自动控制装置改变太阳能板的工作点来达到发电功率相对恒定的目的，另一方面利用储能装置的输出功率容易控制的特点，实现对功率的调节，但提高了对电池的要求。根据新能源并网规模改善供配电网的拓扑结构，可减小在发生故障后电力系统做出正确反应的难度，使供配电系统更加安全、稳定。

3.3 强化并网管理

多样化的新能源发电方式并网后管理难度较大。为了更好地管理电力系统体系，相关的技术人员要建立信息管理平台，对电网电力的数据要做好收集、整理、分析。管理部门要成立专业的管理小组，通过技术手段大规模监控电网，及时发现其中存在的问题并作出改进，记录电力系统的运行情况，保证电网平稳安全运行。完善的管理体系可以在一定程度上提高用电质量，确保新能源发电及有关产业平稳发展。

4、结论

随着化石能源的快速消耗和人们环保意识的提高，新能源开发受到了全世界的重视。中国的新能源产业发展水平走在世界前列，但仍存在阻碍新能源产业持续发展的问题，需要加强技术人员培养，改进新能源发电技术，借助其他行业的先进技术，解决发电过程产生的可能影响电网安全的问题。在发展新兴技术的同时，要拓宽新能源产品的市场，凸显新能源的优势。

参考文献：

[1]分布式可再生能源发电的发展策略分析[N].中国行业报告网,2012.02.15.

[2]杜梅,叶涛.新能源并网对电力系统电能质量的影响[J].数字通信世界,2019,(7):144,185.

[3]姚劲.中国新能源产业发展存在的问题及对策[J].科技创新与应用,2019,(30):114.115.

徐嘉玮.新能源并网对电能质量的影响[J].通信电源技术,2020,37(5):267-268.