分析新能源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)及其相關技術

寧顯衡

摘要：在時代與社會高速發(fā)展的過程中人們對電能的需求不斷增加，同時也推動電力行業(yè)發(fā)展更加迅猛。自然環(huán)境與能源緊張問題是現(xiàn)階段全球經(jīng)濟發(fā)展面臨的主要問題?；趯ι鷳B(tài)環(huán)境保護的基本要求，風能、太陽能、水能以及生物能等新能源逐步得到了廣泛應用與發(fā)展，在很大程度上推動了國內(nèi)外電力行業(yè)的繁榮發(fā)展。因此，在未來發(fā)展階段，需要進一步對新能源并網(wǎng)發(fā)電的技術及發(fā)展趨勢進行深入研究與分析，從而結合時代發(fā)展的要求，充分發(fā)揮新能源的優(yōu)勢，提高能源的利用率，促進經(jīng)濟與生態(tài)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

關鍵詞：新能源;并網(wǎng)發(fā)電;技術

引言

無論是社會發(fā)展還是日常生活，都離不開高效、穩(wěn)定的電力供應。從環(huán)保角度來看，新型能源的產(chǎn)電技術將會逐漸取代傳統(tǒng)的技術，我國要實時調(diào)整電力供應結構。但是，我國新興能源產(chǎn)電技術起步較晚，所以關鍵技術還有待進一步發(fā)展和突破，工程技術人員需要進一步研發(fā)和應用新能源產(chǎn)電技術。

1新能源發(fā)電并網(wǎng)概述

新能源具有諸多優(yōu)點，種類較多，如太陽能、海洋能、風能等，其逐漸替代傳統(tǒng)能源。人們要大力發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)，緩解環(huán)境污染，解決能源短缺問題。和傳統(tǒng)能源相比，新能源具有間歇性，如太陽能、風能。一些電力企業(yè)將風能和太陽能當作電能的主要來源，大力發(fā)展風力發(fā)電和太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)，使得風能和太陽能的需求不斷增加。但是，一旦遇到無風、陰雨天等情況，就會影響新能源發(fā)電設備的正常運行，導致發(fā)電能力下降?，F(xiàn)階段，部分地區(qū)大力發(fā)展經(jīng)濟，卻忽視環(huán)境保護，釀成嚴重的環(huán)境污染，各種傳統(tǒng)能源的消耗量快速增加，導致傳統(tǒng)能源儲量快速減少。在這種情況下，積極開發(fā)和使用新能源具有十分重要的作用。新能源發(fā)電并網(wǎng)形式多樣，當前，人們要大力研究新能源發(fā)電技術和并網(wǎng)技術，大力推廣和應用新能源，拓展新能源的發(fā)展空間。

2新能源發(fā)電技術在電力系統(tǒng)中的有效應用

2.1風力發(fā)電技術

風能是世界上最重要的資源之一，其儲量是目前人類可利用的其他資源的十倍以上。風能的產(chǎn)生是將風轉(zhuǎn)化為機械能，驅(qū)動風再通過風力發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)化為電能。（1）風力發(fā)電機的類型。根據(jù)裝機容量的不同，風力發(fā)電機可分為小型、中型、大型和特大型。風力發(fā)電機的容量越大，葉片就越長。根據(jù)風力發(fā)電機的設計，可分為縱軸結構和橫軸結構兩類。根據(jù)功率控制方式的不同，可分為變攻角汽輪機、主動齒輪箱汽輪機和固定攻角汽輪機。根據(jù)發(fā)電機轉(zhuǎn)速的不同，可以分為恒速風力發(fā)電機、變速風力發(fā)電機和恒速風力發(fā)電機。不同的能源形式可以分為海上風電和陸上風電兩類。風能可分為高速和低速風力發(fā)電機，上游可分為風力發(fā)電機和風力發(fā)電機。（2）設備配置和功能。風力發(fā)電機主要由風機、短艙、基礎和塔筒組成。風機通常由葉片、輪轂和插接系統(tǒng)組成，葉片的形狀決定了風能吸收多少能量。如果風機的風速高于靜止風速，則高度依賴旋轉(zhuǎn)葉片的末端進行空氣制動。如果風機葉片因結霜、腐蝕、裂紋等情況而不能正常運行，需要及時對風機葉片進行保護和防護。（3）風機控制裝置。由于新技術的快速發(fā)展，新的網(wǎng)絡連接技術采用了被廣泛使用的控制模式，通過神經(jīng)網(wǎng)控制葉片對風力發(fā)電機的轉(zhuǎn)速和功率進行控制。風電場還必須配備SVG等無功補償器，以預測風機的空氣動力特性和風機與電網(wǎng)的距離，以獲得良好的效果。（4）被動式能源管理技術。由于風電場并網(wǎng)運行會消耗無功，因此穩(wěn)定風電場的網(wǎng)絡電壓與平衡無功同樣重要。

2.2太陽能發(fā)電

太陽能發(fā)電是指利用太陽散發(fā)的能量作為主要能源進行發(fā)電。太陽能發(fā)電具有非常多的應用優(yōu)勢。其一，只要可以接收陽光照射，就可以通過太陽能發(fā)電。其二，用戶通過單獨的供電裝置同樣可以實現(xiàn)太陽能發(fā)電。其三，逆變器并聯(lián)到發(fā)電系統(tǒng)，從而形成并網(wǎng)運行發(fā)電模式。其四，太陽能發(fā)電產(chǎn)生的污染非常小，幾乎可以忽略不計，在發(fā)電過程中不會產(chǎn)生噪聲，而且發(fā)電成本較低。因此，太陽能發(fā)電是一種既節(jié)能環(huán)保又節(jié)約成本的高質(zhì)量發(fā)電方式。其五，太陽能發(fā)電應用在偏遠地區(qū)，可以解決用電困難問題，所以太陽能發(fā)電是一種具有巨大潛力的發(fā)電形式。

3提升新能源并網(wǎng)電能質(zhì)量的相關措施

3.1協(xié)調(diào)控制儲能與新能源

由于新能源接入并網(wǎng)

后會對電氣系統(tǒng)的電能質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響，所以相關部門和人員應調(diào)整和控制儲能和新能源，從而進一步提高電能的質(zhì)量。其主要表現(xiàn)在：加強儲能與新一代能源的綜合管理與控制以及與大區(qū)域網(wǎng)絡的連接。在某些特殊的環(huán)節(jié)，必須要進行相應的協(xié)調(diào)控制操作，并在相關領域積極分散控制管理模式。它促進了新能源的發(fā)展，使其可發(fā)揮應有的作用并實現(xiàn)電網(wǎng)的多樣化;加大對專用儲能技術的投入，重點加強新能源網(wǎng)絡的管理。例如積極推廣和使用新的發(fā)電設備，優(yōu)化相關的發(fā)電設備，提高風能和太陽能發(fā)電的速度以及避免新能源之間的互相限制等。

3.2降低功率損耗，緩解風電電網(wǎng)壓力

風電電網(wǎng)的功率損耗可以分為有功損耗和無功損耗兩種，對功率損耗進行研究可以解決風電電力線路之中存在的問題，通過降低功率損耗能夠降低風電系統(tǒng)的用電負荷，從而提高風電設備的使用壽命。所以風電場要對有功功率采用公式進行計算，將導線的路徑選擇合理的方式，從而最大限度降低電阻的壓力，使有功損耗盡可能降低;對于降低無功功率來說，要根據(jù)風電場的實際情況來選擇適宜的變壓器，對無功功率進行有針對性的補償，當前我國風電場大都采用整合電網(wǎng)資源、并聯(lián)電容器、同步調(diào)相機和靜止無功補償器等幾種無功補償方式，都能夠有效緩解風電并網(wǎng)的壓力，進而提高風電并網(wǎng)系統(tǒng)整體的穩(wěn)定性和安全性。

3.3完善技術標準與規(guī)范

新能源具有環(huán)保和可再生能源的優(yōu)點，近年來已被廣泛使用。由于新能源發(fā)電涵蓋更多的技術領域，且新能源發(fā)電的連接更加復雜，因此在實際使用的過程中仍存在一些問題。為減少并網(wǎng)對電網(wǎng)電能質(zhì)量的負面影響，必須不斷加大對新型發(fā)電系統(tǒng)互聯(lián)的研究力度，不斷提高新型發(fā)電系統(tǒng)互聯(lián)的技術水平，解決新能源接入問題。同時應認真研究和檢查能源信息和通信技術等先進技術，對供電系統(tǒng)進行智能管理，并及時監(jiān)控電網(wǎng)連接對電網(wǎng)運行的影響，不斷優(yōu)化新的電網(wǎng)技術、諧波和技術以減少電壓波動，確保新發(fā)電行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

3.4合理控制電能質(zhì)量

新能源并網(wǎng)對電網(wǎng)也有著一定的影響，需根據(jù)對電能影響的內(nèi)容來不斷完善電網(wǎng)的設備，從而充分優(yōu)化電源系統(tǒng)的布局和設計。如果電源系統(tǒng)有閃爍和波動的趨勢，必須及時安裝電源濾波器，從而確保在連接到網(wǎng)絡后能夠正常穩(wěn)定的運行，以使電壓波動在合理范圍內(nèi)，然后調(diào)整電壓。還可以安裝靜態(tài)功率因數(shù)補償器以減少諧波干擾。

結語

新能源技術的發(fā)展，為人們的生活帶來了諸多的便利，它不僅僅是一種技術型的改革，同時也與人們?nèi)粘５囊率匙⌒杏忻芮械年P系，新能源的革命也會成為人們生活方式的一場革命。對于新能源發(fā)電技術的研發(fā)與升級，注重新能源生產(chǎn)銷售過程中的問題進行深入的研究與思考，才是優(yōu)化電力系統(tǒng)，為人們生活謀福利的正確選擇。

參考文獻：

[1]孫佐.新能源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的關鍵技術和發(fā)展趨勢[J].池州學院學報，2010（3）：31-35.

[2]葛懿萱.新能源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的關鍵技術和發(fā)展趨勢[J].建筑工程技術與設計，2019（8）：4447.

[3]全斌.新能源發(fā)電在電力系統(tǒng)中的發(fā)展前景[J].科技風，2020（29）：126-127.

[4]王萬里.新能源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)及其相關技術[J].河南科技，2020，39（29）：146-148.

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