潘冠毅：新能源發(fā)電并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響研究

潘冠毅

摘要：近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)保持穩(wěn)步發(fā)展，諸多行業(yè)表現(xiàn)出良好的發(fā)展勢(shì)頭，能源消耗總量逐漸增加。人們開始積極尋找替代傳統(tǒng)能源的方式，目前已經(jīng)取得一些成果。新能源基本不會(huì)污染環(huán)境，可以逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源。在運(yùn)用新能源的過(guò)程中，人們要考慮使用成本和能源利用率。

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

新能源發(fā)電具有明顯的時(shí)間性與季節(jié)性特征，在接入電網(wǎng)時(shí)會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成一些不良影響，導(dǎo)致電網(wǎng)的不穩(wěn)定。因此，對(duì)智能電網(wǎng)中新能源發(fā)電并網(wǎng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響進(jìn)行分析，并進(jìn)行優(yōu)化配置消除不良影響，是保證智能電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的重要措施。

1新能源發(fā)電并網(wǎng)概述

新能源具有諸多優(yōu)點(diǎn)，種類較多，如太陽(yáng)能、海洋能、風(fēng)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(wèn)題。和傳統(tǒng)能源相比，新能源具有間歇性，如太陽(yáng)能、風(fēng)能。一些電力企業(yè)將風(fēng)能和太陽(yáng)能當(dāng)作電能的主要來(lái)源，大力發(fā)展風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電產(chǎn)業(yè)，使得風(fēng)能和太陽(yáng)能的需求不斷增加。但是，一旦遇到無(wú)風(fēng)、陰雨天等情況，就會(huì)影響新能源發(fā)電設(shè)備的正常運(yùn)行，導(dǎo)致發(fā)電能力下降。現(xiàn)階段，部分地區(qū)大力發(fā)展經(jīng)濟(jì)，卻忽視環(huán)境保護(hù)，釀成嚴(yán)重的環(huán)境污染，各種傳統(tǒng)能源的消耗量快速增加，導(dǎo)致傳統(tǒng)能源儲(chǔ)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(dāng)前，人們要大力研究新能源發(fā)電技術(shù)和并網(wǎng)技術(shù)，大力推廣和應(yīng)用新能源，拓展新能源的發(fā)展空間[1]。

2新能源發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)

新能源發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)。新能源發(fā)電作為二十一世紀(jì)人們核心開發(fā)的力量是具有不可忽視的地位的，新能源概念的提出也逐漸被大眾所接受。而新能源的最大優(yōu)勢(shì)想必跟它的可循環(huán)利用與環(huán)保密不可分。在現(xiàn)在社會(huì)中，鋪張浪費(fèi)逐漸被世人詬病，儉省節(jié)約是大眾所提倡的。在探究新能源的初期，人們就在設(shè)想，假如傳統(tǒng)資源都是有盡的，那么能不能開發(fā)一種或者一類可以無(wú)盡使用的能源。人類的智慧是無(wú)窮無(wú)盡的。跟煤、石油、天然氣一樣，風(fēng)、水、太陽(yáng)等也是一類自然資源。那么如何利用這些資源去進(jìn)行發(fā)電是人們一直以來(lái)所探討的問(wèn)題，在不斷的探索與實(shí)踐中，建成了許多風(fēng)力發(fā)電機(jī)，許多像三峽大壩、小浪底大壩一樣的水力發(fā)電，甚至具有里程碑意義的核電站等，這些人類智慧的結(jié)晶都代表著時(shí)代的進(jìn)步。人類總是處在不斷探索發(fā)現(xiàn)中的，只有敢于設(shè)想才會(huì)有可能實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)在，在我們的無(wú)畏創(chuàng)造下，國(guó)家在不斷建設(shè)這些風(fēng)力、水力、太陽(yáng)能、核能的發(fā)電站，而大幅度的減少燃燒傳統(tǒng)資源進(jìn)行發(fā)電，這些新能源不但可以做到可循環(huán)利用，最大的優(yōu)勢(shì)便是環(huán)保，不會(huì)產(chǎn)生任何對(duì)環(huán)境不好的東西。如今雖然社會(huì)在飛速進(jìn)步，但是環(huán)境污染卻日益嚴(yán)重，環(huán)境的破壞影響到人們的正常生活，所以政府出臺(tái)一系列措施想要從源頭就遏制污染，而新能源發(fā)電就是響應(yīng)政府號(hào)召最好的例子，正因如此，新能源發(fā)電才會(huì)越來(lái)越受社會(huì)的追捧，越來(lái)越受民眾的喜愛，以后也會(huì)越來(lái)越長(zhǎng)久的發(fā)展下去[2]。

3新能源發(fā)電并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響

3.1對(duì)電網(wǎng)電壓的影響

（1）饋線穩(wěn)態(tài)電壓。當(dāng)前我國(guó)電力系統(tǒng)主要是采用投切電容器、改變有載調(diào)壓變壓器分接頭的方式實(shí)現(xiàn)調(diào)壓。新能源發(fā)電并網(wǎng)規(guī)模增大后，其功率波動(dòng)性影響變大，造成整個(gè)電網(wǎng)電壓調(diào)節(jié)難度增大，原有調(diào)壓方案往往無(wú)法滿足電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行要求。（2）電壓波動(dòng)、閃變。新能源電站輸出功率波動(dòng)，是影響電壓波動(dòng)、閃變的直接因素。如風(fēng)速變化影響風(fēng)電場(chǎng)輸出功率，需根據(jù)實(shí)際情況合理選用變速風(fēng)電機(jī)組、恒速風(fēng)電機(jī)組，減小電壓瞬變;光照強(qiáng)度、溫度波動(dòng)變化，也會(huì)導(dǎo)致電站輸出功率出現(xiàn)變化。當(dāng)新能源發(fā)電并網(wǎng)的電網(wǎng)短路容量大，則表明區(qū)域電網(wǎng)堅(jiān)強(qiáng)，相應(yīng)的并網(wǎng)后引發(fā)的電壓波動(dòng)、閃變均較小，若是電網(wǎng)較為薄弱，必須合理規(guī)劃并網(wǎng)點(diǎn)、電壓等級(jí)。

3.2新能源發(fā)電并網(wǎng)給電網(wǎng)頻率帶來(lái)的影響

電力系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)幾乎不會(huì)出現(xiàn)電網(wǎng)頻率不正常的現(xiàn)象，即使運(yùn)用光伏發(fā)電，發(fā)電站容量較少，也不會(huì)給電網(wǎng)頻率帶來(lái)過(guò)大的影響。近年來(lái)，電力企業(yè)開始廣泛運(yùn)用新能源發(fā)電并網(wǎng)，隨著時(shí)間的流逝，其運(yùn)行方式不斷發(fā)生細(xì)微變化，電網(wǎng)頻率出現(xiàn)異?，F(xiàn)象的次數(shù)逐漸增多，電網(wǎng)頻率異常給電網(wǎng)電能質(zhì)量帶來(lái)較大的影響。借助新能源發(fā)電時(shí)，受總發(fā)電量不斷變化的影響，新能源發(fā)電機(jī)組的使用率會(huì)逐漸提高，發(fā)電站電網(wǎng)頻率會(huì)出現(xiàn)不正常變化現(xiàn)象[3]。

3.3負(fù)面影響

在新能源發(fā)電并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量那么多正面影響面前也少不了有些負(fù)面影響。新能源發(fā)電這種模式跟傳統(tǒng)的發(fā)電模式對(duì)比發(fā)電的形式截然不同。新能源發(fā)電主要是利用自然力，那么這種自然力往往多存在于渺無(wú)人煙的地方，在高樓聳立的城市里想要收集這些自然力可以說(shuō)是無(wú)濟(jì)于事，那么在較為偏僻的地方收集到這些自然力后，運(yùn)輸成為一項(xiàng)難題，運(yùn)輸中的虧損更是一件令人頭疼的事，由于運(yùn)輸?shù)奶潛p往往使新能源發(fā)電供不應(yīng)求在與傳統(tǒng)發(fā)電模式并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)電能的質(zhì)量無(wú)法保障。而且新能源的開發(fā)相當(dāng)復(fù)雜，一旦出現(xiàn)問(wèn)題維修將是另一大難題，短時(shí)間內(nèi)無(wú)法保證供電的正常進(jìn)行。所以說(shuō)新能源技術(shù)的發(fā)展還是要不斷精進(jìn)。

4改善新能源發(fā)電并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量影響的措施

4.1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(wú)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(guò)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(guò)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。

4.2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，我們雖然不能改變自然條件，但是我們可以通過(guò)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(lái)說(shuō)，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(wú)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(wú)功補(bǔ)償功能，來(lái)規(guī)避風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電過(guò)程中沒(méi)有功率還在繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的損耗[4]。

5結(jié)束語(yǔ)

新能源發(fā)電技術(shù)具有清潔、可再生的特點(diǎn)，但是其并網(wǎng)后對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量存在較大的不利影響，輕則導(dǎo)致供電質(zhì)量下降，重則直接導(dǎo)致相關(guān)生產(chǎn)工作無(wú)法正常開啟。對(duì)此，必須要明確新能源發(fā)電并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)電壓、頻率、諧波等方面的影響情況，并采取針對(duì)性處理措施，保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]宋平凡，佟勝偉，段森園.新能源發(fā)電并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響分析[J].通信電源技術(shù)，2020，36（12）：139-140.

[2]杜梅，葉濤.新能源并網(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)電能質(zhì)量的影響[J].數(shù)字通信世界，2020（07）：144+185.

[3]郭志波.關(guān)于光伏發(fā)電并網(wǎng)大電網(wǎng)面臨的問(wèn)題分析與對(duì)策探討[J].中國(guó)高新區(qū)，2020，6.

[4]彭波，陳旭，董曉明.協(xié)同新能源發(fā)展的電網(wǎng)規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)研究[J].南方電網(wǎng)技術(shù)，2020.3.