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

王忠友

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)水平的不斷提升，各行業(yè)發(fā)展中對(duì)能源的需求以及消耗量也在不斷的上升，在能源產(chǎn)量極度減少的背景下，只有積極加強(qiáng)對(duì)新能源的開(kāi)發(fā)和利用，才能更好的滿(mǎn)足社會(huì)發(fā)展對(duì)能源的實(shí)際需求。眾所周知，我國(guó)在世界上屬于人口大國(guó)，對(duì)電能的需求比較大，若僅僅依靠傳統(tǒng)的燃燒發(fā)電，就會(huì)加劇我國(guó)的不可再生能源的緊缺問(wèn)題，所以更加需要加強(qiáng)對(duì)新能源的開(kāi)發(fā)。在這樣的發(fā)展背景下，新能源并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)得到了推廣，但是由于該技術(shù)并不完善，對(duì)電能質(zhì)量也有一定的影響，遂本篇文章主要分析新能源發(fā)電并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響。

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

在社會(huì)快速發(fā)展的背景下，各大行業(yè)對(duì)電能的需求量也在不斷的上升，如何尋找新的能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源的開(kāi)發(fā)已經(jīng)成為一大重點(diǎn)問(wèn)題。隨著對(duì)新能源的不斷探索，新能源發(fā)電技術(shù)也逐漸得到推廣和應(yīng)用，即新能源發(fā)電并網(wǎng)，盡管這項(xiàng)新的能源發(fā)電技術(shù)，有效的滿(mǎn)足了社會(huì)發(fā)展對(duì)電能的需求以及減少了對(duì)環(huán)境的破壞，但是由于新能源的利用仍舊處于起步的發(fā)展階段，無(wú)法有效的保證電能的質(zhì)量，對(duì)此還需要不斷的加強(qiáng)對(duì)新能源發(fā)電的研究，只有提高新能源發(fā)電的質(zhì)量，才能真正的解決社會(huì)發(fā)展的用電需求。

一、新能源發(fā)電并網(wǎng)的類(lèi)型和特點(diǎn)

（一）新能源并網(wǎng)發(fā)電的類(lèi)型

隨著用量需求的不斷提升，新能源并網(wǎng)發(fā)電這種新的發(fā)電形式也逐漸得到了大范圍的推廣，其在很大程度上解決了我國(guó)的用電問(wèn)題。新能源的發(fā)電類(lèi)型主要包括太陽(yáng)能發(fā)電、水力發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電等等。在社會(huì)不斷進(jìn)步的背景下，傳統(tǒng)的能源發(fā)電再加上人類(lèi)活動(dòng)對(duì)生態(tài)以及社會(huì)環(huán)境帶來(lái)了較大的破壞，不可再生能源的數(shù)量也在急劇的減少，所以加大的新能源發(fā)電技術(shù)的研究和應(yīng)用，是十分有意義的[1]。

（二）新能源并網(wǎng)發(fā)電的特點(diǎn)

新能源發(fā)電技術(shù)的研究和應(yīng)用，在解決能源短缺以及減少對(duì)環(huán)境破壞方面有重要的價(jià)值，但是相對(duì)于傳統(tǒng)的能源發(fā)電來(lái)說(shuō)，新能源發(fā)電也存在的一定的特點(diǎn)。例如，以太陽(yáng)能以及風(fēng)能發(fā)電來(lái)說(shuō)，若將其作為主要的發(fā)電能源，那么也會(huì)相應(yīng)的增加對(duì)分能和太陽(yáng)能的需求量;而且一旦遇見(jiàn)異常天氣，太陽(yáng)光照或者風(fēng)力不足，也會(huì)影響發(fā)電設(shè)備的運(yùn)行，從而無(wú)法制作出所需的電能。

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

（一）對(duì)電網(wǎng)頻率的影響

在利用新能源發(fā)電并網(wǎng)期間，若發(fā)電站的電量在電力系統(tǒng)中的比例有所增加，就會(huì)導(dǎo)致新能源發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)隨機(jī)性的情況，從而就會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)內(nèi)頻率出現(xiàn)了波動(dòng)異常的情況，這種情況的發(fā)生，對(duì)電力系統(tǒng)以及廣大用戶(hù)都會(huì)帶來(lái)不同程度的影響。針對(duì)風(fēng)力發(fā)電廠(chǎng)與火力發(fā)電廠(chǎng)出現(xiàn)的頻率波動(dòng)，可以建立頻率評(píng)估模型，借助模型就會(huì)顯示出0.02-10Hz的功率波動(dòng)對(duì)電網(wǎng)帶來(lái)的是最大的。

（二）間歇性和波動(dòng)性發(fā)電的影響

以風(fēng)能發(fā)電作為新能源并網(wǎng)發(fā)電為例進(jìn)行分析，眾所周知風(fēng)力本就具有一定的不穩(wěn)定性以及間歇性，所以發(fā)電站所產(chǎn)生的帶能也會(huì)呈現(xiàn)出這兩大特點(diǎn)，所以要想控制風(fēng)力發(fā)電的電能，也是有很大難度的，且在控制的過(guò)程中還會(huì)影響電網(wǎng)頻率出現(xiàn)偏差甚至是出現(xiàn)電網(wǎng)閃變的情況。為了避免電網(wǎng)中障礙情況的出現(xiàn)，就需要合理的控制好風(fēng)力發(fā)電廠(chǎng)穿過(guò)低壓時(shí)合理的控制電廠(chǎng)的電壓，將其控制在合理的范圍內(nèi)，提升電網(wǎng)對(duì)電量的接納能力，并將電網(wǎng)的電量調(diào)峰合理的控制在合理的數(shù)值范圍內(nèi)，這樣才能保證電網(wǎng)的穩(wěn)定和運(yùn)行。此外，動(dòng)態(tài)無(wú)功功率和功率調(diào)整對(duì)并網(wǎng)也有一定的影響，所以無(wú)功補(bǔ)償功能的應(yīng)用也是十分常見(jiàn)的。

（三）新能源發(fā)電并網(wǎng)導(dǎo)致電網(wǎng)諧波問(wèn)題

按照風(fēng)力發(fā)電以及光伏發(fā)電為案例，在這兩大發(fā)電系統(tǒng)中，一般都應(yīng)用到了電力電子裝置，實(shí)際上這種裝置自身就存在一定的不足，就會(huì)增加直流分量以及諧波的發(fā)生率，一旦出現(xiàn)諧波，就會(huì)直接影響電力系統(tǒng)，不僅會(huì)影響電能的質(zhì)量，而且還會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)電壓出現(xiàn)畸形情況，給電力系統(tǒng)增加了很大的安全隱患，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成電力系統(tǒng)的癱瘓，從而影響社會(huì)發(fā)展以及人們的正常生活。為此，電力系統(tǒng)需要合理的配置濾波裝置，降低電網(wǎng)中諧波的含量，在控制諧波含量的過(guò)程中，還能合理的使用動(dòng)態(tài)或者靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置[2]。

（四）孤網(wǎng)的問(wèn)題

當(dāng)大電網(wǎng)出現(xiàn)失壓的情況時(shí)，并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電與光伏發(fā)電系統(tǒng)依舊保持持續(xù)發(fā)電的情況，而且還能與本地負(fù)載進(jìn)行連接，從而形成了新的獨(dú)立運(yùn)行的平衡網(wǎng)，這就是孤網(wǎng)，在這樣的情況下，大電網(wǎng)就會(huì)失去對(duì)孤網(wǎng)電壓、頻率的控制，若是受電位置或者輸出功率出現(xiàn)變化，孤網(wǎng)就會(huì)崩潰，孤網(wǎng)的電壓和頻率都會(huì)受到不同程度的影響。若變化在可控的范圍內(nèi)，這樣的情況下所產(chǎn)生的影響也是可以控制的;一旦超出了可以控制的范圍，就會(huì)直接破壞電路，甚至?xí)茐恼麄€(gè)裝置;若是存在供電不足，還會(huì)對(duì)逆變器造成破壞。

三、新能源發(fā)電并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量影響的有效解決對(duì)策

（一）波動(dòng)性和間歇性的解決對(duì)策

出現(xiàn)波動(dòng)性以及間歇性的原因主要就是受到了自然因素的影響，盡管自然因素?zé)o法進(jìn)行有效的控制，但是可以對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行合理的控制。首先，新能源發(fā)電并網(wǎng)的設(shè)備，可以增加有規(guī)定的并網(wǎng)基礎(chǔ)性能;其次，需要不斷的改善和提高電網(wǎng)對(duì)峰值的調(diào)節(jié)和控制能力，并增加電網(wǎng)對(duì)波動(dòng)以及間歇問(wèn)題的接納能力，同時(shí)還需要保證發(fā)電系統(tǒng)裝置具備完善的有功功率調(diào)整與無(wú)功功率調(diào)整的功能;最后，在使用風(fēng)力發(fā)電以及光伏發(fā)電的過(guò)程中，在沒(méi)有功率的情況下，也存在運(yùn)轉(zhuǎn)的問(wèn)題，這就無(wú)形中增加了損耗，所以必須要保證新能源發(fā)電設(shè)備具有無(wú)功補(bǔ)償功能[3]。

（二）諧波解決對(duì)策

出現(xiàn)諧波的原因主要在于電子設(shè)備，但實(shí)際上無(wú)論是風(fēng)力發(fā)電機(jī)自身或者并聯(lián)補(bǔ)償電容器及線(xiàn)路存在問(wèn)題，這些問(wèn)題都是可以控制和避免的。所以風(fēng)力發(fā)電廠(chǎng)，只有不斷的減少單獨(dú)升高或者降低風(fēng)速的情況，并避免對(duì)峰電力進(jìn)行集中連接，這樣能夠避免局部諧波電壓的增加。也可以使用多種風(fēng)機(jī)混合裝置，此外，按照合理的諧波過(guò)濾裝置也是十分關(guān)鍵的，這一措施能夠有效的減少電網(wǎng)中的諧波。

（三）孤網(wǎng)解決對(duì)策

孤網(wǎng)問(wèn)題的原因是在大網(wǎng)失壓的背景下而出現(xiàn)的，所以為了解決這一問(wèn)題，在加工新能源發(fā)電并入電網(wǎng)前期，就需要國(guó)家加強(qiáng)對(duì)電力調(diào)度的掌控，加強(qiáng)對(duì)電力調(diào)度的嚴(yán)格審核，并使用有效的手段來(lái)加強(qiáng)對(duì)其控制和管理。而針對(duì)電力發(fā)電或者光伏發(fā)電，就需要具備完善的功率預(yù)測(cè)功能。

（四）統(tǒng)一并網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)

目前在我國(guó)在新能源入網(wǎng)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)還存在一定的缺陷，并不全面，在電力系統(tǒng)穩(wěn)定性、新能源并網(wǎng)發(fā)電對(duì)電能質(zhì)量的影響也沒(méi)有深入的了解和掌握，而且電網(wǎng)的影響因素也并未得到合理的解釋?zhuān)赃@些現(xiàn)狀，就需要不斷的完善風(fēng)力發(fā)電以及光伏發(fā)電的設(shè)備，尤其需要關(guān)注逆變器以及控制器的重視，不斷的提高技術(shù)層次的研究深度和廣度，從而不斷的實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一[4]。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著社會(huì)發(fā)展水平以及科技水平的不斷提升，對(duì)電能的需求量也有了更高的需求，正是在這樣的背景下，新能源發(fā)電技術(shù)也得到了一定的發(fā)展和普及，但是新能源發(fā)電并網(wǎng)在應(yīng)用中，也逐漸的顯現(xiàn)出一些問(wèn)題，所以為了保證新能源發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)的有效應(yīng)用，就需要對(duì)其進(jìn)行完善，將其存在的問(wèn)題進(jìn)行解決，這樣才能有效的突出新能源發(fā)電的優(yōu)勢(shì)，以便更好的滿(mǎn)足社會(huì)發(fā)展以及人們生產(chǎn)、生活對(duì)電能的需求。

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)， 2019， 36（12）：139-140.

[2]李漢波. 新能源發(fā)電并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響研究[J]. 中國(guó)科技縱橫， 2018，（23）：160-161.

[3]殷麗紅. 探析新能源發(fā)電并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響[J]. 區(qū)域治理， 2018， （10）：181-181.

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