新能源并網(wǎng)發(fā)電對電能質(zhì)量的影響

李延林++趙煒++辛喆++遲成++張旭

摘 要：隨著社會的發(fā)展，運用新能源進行并網(wǎng)發(fā)電的方式逐漸被普及，但是由于新能源并網(wǎng)發(fā)電存在一定程度上的動態(tài)波動的問題，電壓的輸出功率相對來說較不穩(wěn)定，對電能的質(zhì)量具有直接的影響，因此，在將新能源接入電網(wǎng)后會在很大程度上影響電能質(zhì)量，本文從新能源并網(wǎng)發(fā)電的類型和特點出發(fā)，從電壓、電網(wǎng)諧波和電網(wǎng)頻率三個方面直觀的分析了新能源并網(wǎng)發(fā)電對電能質(zhì)量的影響，供相關(guān)人員進行參考。

關(guān)鍵詞：新能源并網(wǎng)發(fā)電；電能質(zhì)量；影響

中圖分類號：TM71 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）06-0157-01

1 新能源并網(wǎng)發(fā)電的類型和特點

1.1 新能源并網(wǎng)發(fā)電的類型

新能源的主要形式都是由太陽或是地球通過運動產(chǎn)生的各種能源，包括風(fēng)能、光能、太陽能等，新能源相較于傳統(tǒng)能源而言，具有儲量大、污染少的優(yōu)點，因此，合理的運用新能源并網(wǎng)發(fā)電對于解決在當(dāng)今世界最困擾人類的資源枯竭和能源污染兩大難題具有里程碑式的意義。

1.2 新能源并網(wǎng)發(fā)電的特點

新能源發(fā)電方式例如風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電都對時間和季節(jié)具有極強的要求，當(dāng)擁有充足的風(fēng)力或光照時，發(fā)電機組才能夠進行滿負(fù)荷運作，達到將大量的電能輸出到相應(yīng)的公共電網(wǎng)中的目的，但是一旦出現(xiàn)風(fēng)力不足或無光照的情況，相應(yīng)的發(fā)電機組就會停止工作，由此可以看出新能源并網(wǎng)發(fā)電具有極強的間歇性。

2 新能源并網(wǎng)發(fā)電對電壓的影響

2.1 饋線穩(wěn)態(tài)電壓

投切電容器以及對有載調(diào)壓的變壓器分接頭進行調(diào)節(jié)是我國電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)電壓的主要措施，除此之外很少對其他動態(tài)無功的調(diào)節(jié)設(shè)備進行配置和運用。如果新能源并網(wǎng)發(fā)電能在接入電網(wǎng)時占據(jù)較大的比例，那么新能源并網(wǎng)發(fā)電站功率的波動性會導(dǎo)致線路負(fù)荷潮流產(chǎn)生較大的波動，從而加大了電網(wǎng)在正常運行的過程中對電壓進行調(diào)整的難度，導(dǎo)致原有的調(diào)節(jié)電壓的方案無法滿足新能源并網(wǎng)發(fā)電站對電網(wǎng)電壓提出的要求。

2.2 電網(wǎng)電壓的閃變

造成電網(wǎng)電壓閃變的主要原因是由于新能源并網(wǎng)發(fā)電站中機組開機、停機和投切發(fā)電站的補償電容器，作為引發(fā)電網(wǎng)電壓閃變的直接因素，新能源并網(wǎng)發(fā)電站在進行輸出時功率的波動對電能質(zhì)量有著直接的影響，而造成輸出功率出現(xiàn)波動的主要原因是則風(fēng)速的變化，風(fēng)速湍流的強大和電壓的閃動成正比。

3 新能源并網(wǎng)發(fā)電對電網(wǎng)諧波的影響

運用新能源進行并網(wǎng)發(fā)電主要包括風(fēng)力和光伏兩種形式，而新能源并網(wǎng)光伏發(fā)電站由于具有逆變器絕緣柵雙極型功率開關(guān)的相關(guān)物理特性，并且具有通過脈寬調(diào)制控制法對自身進行控制的逆變器的特點，所以在進行運行的過程中會導(dǎo)致電壓電流諧波的產(chǎn)生。

4 新能源并網(wǎng)發(fā)電對電網(wǎng)頻率的影響

在電力系統(tǒng)運行的過程中，很少出現(xiàn)頻率異常的情況，下圖為新能源并網(wǎng)光伏發(fā)電站的電網(wǎng)頻率變化曲線，通過該圖可以看出當(dāng)新能源并網(wǎng)光伏發(fā)電站的容量較小時，即使出現(xiàn)多臺機組同時進行投切的情況也不會導(dǎo)致電網(wǎng)頻率越限情況的發(fā)生。但是當(dāng)新能源并網(wǎng)光伏發(fā)電站的容量在電網(wǎng)總發(fā)電量中所占的比例逐漸增大后，由于新能源并網(wǎng)發(fā)電具有無法避免的隨機性，所以就會有電網(wǎng)頻率出現(xiàn)波動的情況，這對于電力系統(tǒng)本身和用戶都會造成非常不好的后果。如圖1所示。

5 電能質(zhì)量下降所產(chǎn)生的危害

電能的質(zhì)量問題有許多種形式，例如較為常見的電壓跌落，在通常情況下，暫時狀態(tài)下的電能質(zhì)量問題不會對傳統(tǒng)企業(yè)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，該類問題主要影響的是電子設(shè)備以及由新興的電子設(shè)備所組成的工業(yè)，由于不同的電子設(shè)備自身存在差異性，因而它們對出現(xiàn)電壓跌落的敏感程度也有所不同。

6 結(jié)語

綜上所述，我國作為能源消耗的大國，開發(fā)和利用新能源進行生產(chǎn)是保障能源儲備量以及實現(xiàn)社會可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，但是由于新能源并網(wǎng)發(fā)電尚且處于發(fā)展的初期階段，具有很多的不足之處，這就需要相關(guān)工作人員及時對其進行完善，最終達到促進社會可持續(xù)發(fā)展的目的。