新能源發(fā)電并網(wǎng)對(duì)電能質(zhì)量的影響分析

李兆錄

摘要：隨著社會(huì)的飛速發(fā)展，新能源逐漸進(jìn)入到我們的日常生活中，但是目前還無法很好地處理并網(wǎng)之后對(duì)于電網(wǎng)電能的質(zhì)量影響，基于此，本文對(duì)新能源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)概述以及改善新能源發(fā)電并網(wǎng)對(duì)電能質(zhì)量影響的措施進(jìn)行了分析。

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

當(dāng)前，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)能源資源需求不斷增加，為減少對(duì)傳統(tǒng)化石能源的依賴，在新能源研究推廣方面投入了大量資金，并取得了一定的成效。目前，我國(guó)新能源發(fā)電并網(wǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，由此也暴露了一些問題，如新能源發(fā)電并網(wǎng)占比增大后，電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性受到影響，電能質(zhì)量下降，如何解決此類問題直接關(guān)系到新能源發(fā)電技術(shù)的未來進(jìn)一步推廣運(yùn)用。

一、新能源發(fā)電的出現(xiàn)

新能源，又稱非常規(guī)能源，是指?jìng)鹘y(tǒng)能源之外的各種能源形式。指剛開始開發(fā)利用或正在積極研究、有待推廣的能源，如太陽能、地?zé)崮?、風(fēng)能、海洋能、生物質(zhì)能和核聚變能等。新能源的出現(xiàn)也標(biāo)志著社會(huì)進(jìn)入一個(gè)全新的時(shí)代。創(chuàng)新是這個(gè)時(shí)代對(duì)人才的要求，而新能源的定義就是打破傳統(tǒng)，運(yùn)用更加環(huán)保的“新”一代能源去取代傳統(tǒng)能源的地位。這一概念很符合當(dāng)今社會(huì)所強(qiáng)調(diào)的可持續(xù)發(fā)展這一主題，新能源真的能夠完全取代傳統(tǒng)資源。

二、新能源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)概述

（一）分布式新能源發(fā)電技術(shù)

分布式發(fā)電又稱為分布式供能或是分散式發(fā)電，主要是指將以新能源為核心的小型發(fā)電裝置布置在負(fù)荷附近區(qū)域進(jìn)行發(fā)電的方式。所以，要想更好地利用新能源實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)供電，就需要配置完善的電能儲(chǔ)存技術(shù)進(jìn)和分布型產(chǎn)電技術(shù)，保證供電的順利進(jìn)行。當(dāng)前，應(yīng)用廣泛的可再生能源主要有水能、風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮?、潮汐能和生物能等，風(fēng)能產(chǎn)電和太陽能發(fā)電是新型能源產(chǎn)電技術(shù)的主要研究方向。風(fēng)能產(chǎn)電是利用風(fēng)能來驅(qū)動(dòng)制電裝置運(yùn)轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)電力產(chǎn)出的發(fā)電工藝。在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行的過程中，電網(wǎng)頻率和發(fā)電機(jī)輸出頻率需要保持一致，最大限度地確保并網(wǎng)運(yùn)行的可靠性和安全性。風(fēng)力發(fā)電可以分為變速恒頻風(fēng)力發(fā)電和恒速恒頻風(fēng)力發(fā)電。光伏發(fā)電則基于半導(dǎo)體材料的光電效應(yīng)，將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能。

（二）微網(wǎng)基本概念

分布式電源并網(wǎng)系統(tǒng)以新能源為基礎(chǔ)，利用微網(wǎng)實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)控制，可以科學(xué)地解決并網(wǎng)過程中的各種問題，從而降低分布式電源并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)整體的影響。微網(wǎng)通常由儲(chǔ)能裝置、分布式微源、負(fù)荷、控制系統(tǒng)和電能轉(zhuǎn)換設(shè)備等構(gòu)成，屬于小型配電網(wǎng)絡(luò)，基于不同需求，能夠采取靈活的能量管理模式。

三、改善新能源發(fā)電并網(wǎng)對(duì)電能質(zhì)量影響的措施

（一）統(tǒng)一新能源發(fā)電并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)相關(guān)實(shí)踐可以得知當(dāng)前情況下，我國(guó)對(duì)于新能源的發(fā)電并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)不夠統(tǒng)一，相關(guān)的規(guī)定條例還不完善。相關(guān)技術(shù)人員對(duì)于整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和新能源并網(wǎng)發(fā)電會(huì)產(chǎn)生的負(fù)面影響掌握程度不夠，并且對(duì)于系統(tǒng)的電網(wǎng)調(diào)度以及影響電網(wǎng)輸電整體質(zhì)量的因素都無法做出科學(xué)的解釋和并制定應(yīng)對(duì)措施。因此相關(guān)部門和機(jī)構(gòu)要系統(tǒng)完善風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電的相關(guān)設(shè)施，嚴(yán)格管理逆變器和控制器。在運(yùn)行過程不斷加強(qiáng)技術(shù)方面的研究進(jìn)度，并且針對(duì)新能源發(fā)電并網(wǎng)過程中可能出現(xiàn)的故障提出科學(xué)有效的解決措施。最后要不斷統(tǒng)一各地多樣的并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，明確新能源發(fā)電并網(wǎng)準(zhǔn)入門檻，并規(guī)定相關(guān)部門嚴(yán)格執(zhí)行并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，從基礎(chǔ)條件保證新能源發(fā)電并網(wǎng)的安全性和有效性。

（二）諧波問題的處理

諧波對(duì)于電網(wǎng)系統(tǒng)的損害較大，也是較為常見的影響之一，在很多電子設(shè)備中都會(huì)發(fā)生諧波現(xiàn)象，無論是新能源發(fā)電的相關(guān)設(shè)備，還是在線路或者電容器中都可能存在諧波情況。但是諧波問題基本都屬于可控范圍，能夠通過相關(guān)的措施加以避免和防范，比如在風(fēng)電場(chǎng)的系統(tǒng)內(nèi)，為了消除諧波問題，就需要集中連接各種風(fēng)電機(jī)設(shè)備，并且安裝適宜的諧波過濾設(shè)施，全面控制電網(wǎng)系統(tǒng)中的諧波情況，在必要時(shí)也需要利用到無功補(bǔ)償設(shè)施。

（三）應(yīng)對(duì)波動(dòng)性和間接性的解決措施

新能源發(fā)電的波動(dòng)性和間接性是由自然因素所決定的，雖然不能改變自然條件，但是可以通過發(fā)電設(shè)備的改進(jìn)彌補(bǔ)這項(xiàng)缺陷。首先對(duì)于發(fā)電并網(wǎng)的新能源設(shè)備要不斷調(diào)試，使其適應(yīng)現(xiàn)有并網(wǎng)技術(shù)性能條件。其次對(duì)于整個(gè)電網(wǎng)來說，要不斷加強(qiáng)電網(wǎng)對(duì)于用電和輸電峰值的調(diào)節(jié)能力，從而改善電網(wǎng)對(duì)波動(dòng)性間接性電能的整體接納能力。此外相關(guān)的新能源發(fā)電系統(tǒng)中，必須要具備有功功率調(diào)節(jié)和無功功率調(diào)節(jié)的功能，最大限度上降低新能源電能波動(dòng)性對(duì)整體電能質(zhì)量的影響。最后新能源設(shè)備必須要具備無功補(bǔ)償功能，來規(guī)避風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電過程中沒有功率還在繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的損耗。

（四）合理控制電能質(zhì)量

新能源并網(wǎng)會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生一定的影響，應(yīng)該根據(jù)對(duì)電能影響的內(nèi)容，完善電網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)備。全面優(yōu)化電力系統(tǒng)的布局和設(shè)計(jì)，在電力系統(tǒng)容易發(fā)生閃變和波動(dòng)的情況下，及時(shí)加裝電力濾波器，以保證并網(wǎng)后的穩(wěn)定運(yùn)行，使電壓波動(dòng)在合理范圍之內(nèi)，加裝壓恢復(fù)器能夠提高穩(wěn)定性，最大程度地減少諧波的影響，還可以安裝靜止無功補(bǔ)償器，以減輕諧波的干擾。

（五）加強(qiáng)對(duì)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的管理

新能源發(fā)電技術(shù)的推廣帶動(dòng)了電力行業(yè)的整體發(fā)展，在行業(yè)發(fā)展的過程中，應(yīng)該對(duì)技術(shù)性能指標(biāo)做出明確的規(guī)定，保證行業(yè)的技術(shù)規(guī)范。應(yīng)該加強(qiáng)在技術(shù)方面的研究，保證新能源發(fā)電并網(wǎng)的技術(shù)支持，編寫行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，減少并網(wǎng)后對(duì)電力系統(tǒng)的影響。從業(yè)者應(yīng)該認(rèn)真總結(jié)在日常工作中發(fā)現(xiàn)的問題，學(xué)習(xí)研究電力系統(tǒng)并網(wǎng)后的技術(shù)規(guī)范，加強(qiáng)電力系統(tǒng)的智能化建設(shè)，全面監(jiān)控新能源并網(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的影響，優(yōu)化系統(tǒng)布局的技術(shù)設(shè)計(jì)，最大程度地減少諧波和壓波的影響，保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，推動(dòng)新能源發(fā)電行業(yè)的發(fā)展。

（六）孤網(wǎng)問題的處理

孤網(wǎng)問題出現(xiàn)的重要因素就是電網(wǎng)系統(tǒng)的壓力減小，在處理孤網(wǎng)問題時(shí)也需要以此為切入點(diǎn)，在實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)前，就需要做好電力調(diào)度，強(qiáng)化相關(guān)的審核工作。對(duì)于新能源發(fā)電而言，實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)的關(guān)鍵前提應(yīng)該是擁有功率的預(yù)測(cè)能力。

四、結(jié)束語

新能源的開發(fā)與利用符合當(dāng)代社會(huì)發(fā)展的主題，被人們所廣泛接受，新能源發(fā)電技術(shù)還是存在漏洞，需要日益完善，想必在不久將來，新能源發(fā)電會(huì)完全取代傳統(tǒng)發(fā)電模式。國(guó)家在并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)方面也許嚴(yán)格控制，嚴(yán)格保障并網(wǎng)后電網(wǎng)電能的質(zhì)量。

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