新能源并网对电力系统电能质量的影响

新能源并网对电力系统电能质量的影响

艾力登比力克

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摘要：本文首先分析了新能源发电并网对电力系统电能质量的影响，接着分析了改善新能源发电并网对电网电能质量影响的措施。希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。

关键词：新能源并网；电力系统；电能质量；影响

引言：

由于新能源具有许多优势，因此，在应用新能源发电时，要积极开展新能源发电并网。在并网的过程中，会遇到各种各样的问题，还会降低电能质量，导致电网无法正常运行。因此，要采取有效的解决对策加以改进，充分认识到新能源发电的重要性，积极解决问题，加大投入力度和研究力度，才能保证新能源实现稳定发电，满足各行各业的用电需求。

1新能源发电并网对电力系统电能质量的影响

1.1间歇性和波动性发电

通过新能源并网实现发电时，需考虑在发电的过程中会出现间歇性和波动性问题。新能源发电会受到地理位置、气象条件等方面的影响，比如，使用风力发电时，若风力不足，就会导致发电机组不能运转，导致发电中断，这就是间歇性。新能源发电会受到容量传输与转换效率的影响，这就是波动性。虽然火力发电等传统的发电方式存在许多不足，但其发电比较持久、稳定，这正是新能源所欠缺之处。受到地球自转与公转的影响，太阳能发电也会面临间歇性和波动性的问题。进行风力发电时，需考虑到自然因素的影响。风速是影响风力发电的自然因素，具有不可控性，一旦风速不足，就会影响风的能量，导致风力发电输出功率不足。光照强度会对光伏发电造成影响，由于气候条件和天气情况不同，光伏发电也会呈现出一定的不稳定性。一旦波动性比较大，就会对风力发电和光伏发电的电能质量造成不利影响。由于电网对电能的承受力有限，如果电能大量涌入电网之中，就会对电网系统造成破坏。电能的波动性越大，电流就越大，其对电网造成的冲击将会使电网无法正常工作，甚至直接瘫痪。在风电场中，若电压突然升高，在缺乏完善应对措施的情况下，就无法保证风电设施的安全，甚至对其造成较大程度的损伤。

1.2谐波

对于电网而言，一旦电网遭到谐波的影响，就会产生一系列问题。新能源并网后很容易产生谐波。以风力发电为例，风力在发电的过程中需依靠专业的发电机，在这一设备中包含的电子设备会产生谐波;由于恒速发动机直接与电网相连，进行软启动时，就会由于这一联系而产生谐波。变速风力发动机虽然与恒速风力发动机的工作原理有所差异，但由于这一设备需通过整流和逆变器装置与电网相接，因此，一旦需要切换电力电子装置的频率，就会产生谐波。补偿电容器与风力发电机呈并联状态，这一设备也有可能出现谐振。在平衡无功率的过程中，风力发电系统在运行时还要考虑与发电机呈并联状态的补偿电容器，由于谐波会随时发生变化，电网结构非常复杂，就会产生谐波，还会造成谐振。

1.3孤网

产生孤网的原因主要是源于在大电网失压，新能源会继续发电，然后与本地负载进行连接，这样就会形成新一轮平衡状态。大电网无法对孤网所产生的电压与频率进行控制，导致孤网出现失控状态。受电部位会不断发生变化，输出功率也不会一成不变，在频繁的变化下，孤网就会崩溃，而孤网所产生的电压和频率还会继续发生变化。若无法对这种变化的状态进行有效的控制，就会导致电路被破坏，还会影响整个装置正常运行。一旦无法正常供电，就会导致逆变器遭到破坏。

1.4并网标准不统一

由于新能源的分布形式比较多，可采用多种类型的新能源实现发电。然而，进行新能源并网时，要考虑到不同类型新能源的分布情况，加之太阳能和风能等资源分布不均匀，因此，目前新能源并网缺乏统一的标准。通常需根据新能源并网的规模为其制定相应的技术标准，规模越大，技术标准就越容易统一，但目前尚未对这些规模较大的并网系统进行检测，并缺乏与之相关的检测技术，导新能源并网系统存在安全隐患。因此，为了统一并网标准，就要做好各项工作，完善细节，才能进一步发挥出新能源的作用。

2改善新能源发电并网对电网电能质量影响的措施

2.1控制风光储并网

风能、太阳能等新能源较为随机、间歇性强，因此作为一个独立的发电系统，输出功率会不稳定。在这方面，风能和光能可以通过联合储能装置相互补充，形成一种新型的风光并网发电系统，不仅可以充分利用新能源在地理和空间上的互补优势，同时借助储能系统的充放电功能，可以很好地缓解光伏发电量的波动。针对调度区新能源发电配置的实际情况，结合各能源的比例，充分考虑区域储能平滑效果的特点，调度区风景、景观、储能一体化并网控制应具有以下功能：第一，根据系统的需求，制定多种处理策略，保证储能设备的使用寿命，并能参与系统的调峰填谷。

2.2解决新能源并网的波动性和间歇性问题

由于太阳能和风能等新能源来自自然环境，因此，利用新能源进行发电就会受到自然环境的影响。由于自然因素所导致的波动性和间歇性问题，往往不能得到有效的控制，因此，可转变思维，对设备进行控制。要不断提高新能源设备的并网技术性能，提高电网的自我调节能力，使电网能够充分对峰值进行调节，有提高的电量接纳能力。确保有功功率和动态无功功率得到有效调整，进一步发挥出新能源发电系统的作用。在新能源发电装置中要不断完善无功补偿的功能，满足风力发电和光伏发电的需求。

2.3解决孤网问题

由于大电网出现失压,就会产生孤网。在正式将电网与新能源电网互相连接之前,要加强对电力调度的有效控制，对这一工作进行严格的把关，确保电力得到合理调度。为保证风力发电和光伏发电系统正常运行，避免产生孤网现象，要不断完善预测功能。

2.4统一并网标准

由于我国对新能源的研究和开发正处于探索阶段，因此，我国尚未制定新能源并网统一标准。首先，要充分保证电力系统的稳定性，提高电网对电能的承受力，有效提高电能质量。第二，要了解电网调度和影响电网安全运行的具体原因，制定有效的解决对策。第三，要不断完善对新能源发电系统的检测，积极探索先进的检测技术，不断完善逆变器和控制器等设备的功能。总之，若要实现对新能源并网的标准统一，就要加大研究力度，不断提高技术水平。

2.5发展先进的技术

由于我国新能源产业的发展还有待进一步完善,因此，要积极发展先进的科学技术,不断完善发电技术和输电技术,改善电能质量。以光伏发电为例,可利用机械自动控制装置对太阳能板的工作点进行调整,这样就能保证发电功率相对恒定。由于储能装置的输出功率易得到控制，这样就可以对功率进行有效的调节，因此，要不断完善电池的性能。可根据具体的并网规模对现有的供配电拓扑结构进行改善，就能保证电力系统及时响应故障，提高配电系统的安全性和可靠性。

2.6加强并网管理

新能源并网管理难度比较大，相关人员要建立先进的信息管理平台，对各项数据进行有效的采集和整理。成立专门的管理小组，应用专业的技术对电网进行大规模监控，一旦发现问题就可以及时制定相应的解决对策，了解电力系统的运行状态，保证电网安全。

结束语：

随着时代的不断发展，新能源在发电中起着非常重要的作用。由于我国人口众多，各行各业对电量具有极大的需求，若采用传统的能源进行供电，不仅会导致能源日益匮乏，还会造成环境污染。我国现有的传统能源量正在不断减少，要积极开发和利用新能源进行发电。要不断提高新能源的发电效率，保证新能源发电具有一定的持续性，才能更好地满足人们的需求。

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