新能源發電并網對電網電能質量的影響研究

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

一、新能源發電的優點

在現在社會中，鋪張浪費逐漸被世人詬病，儉省節約是大眾所提倡的。在探究新能源的初期，人們就在設想，假如傳統資源都是有盡的，那么能不能開發一種或者一類可以無盡使用的能源。人類的智慧是無窮無盡的。跟煤、石油、天然氣一樣，風、水、太陽等也是一類自然資源。那么如何利用這些資源去進行發電是人們一直以來所探討的問題，在不斷的探索與實踐中，建成了許多風力發電機，許多像三峽大壩、小浪底大壩一樣的水力發電，甚至具有里程碑意義的核電站等，這些人類智慧的結晶都代表著時代的進步。人類總是處在不斷探索發現中的，只有敢于設想才會有可能實現。現在，在我們的無畏創造下，國家在不斷建設這些風力、水力、太陽能、核能的發電站，而大幅度的減少燃燒傳統資源進行發電，這些新能源不但可以做到可循環利用，最大的優勢便是環保，不會產生任何對環境不好的東西。如今雖然社會在飛速進步，但是環境污染卻日益嚴重，環境的破壞影響到人們的正常生活，所以政府出臺一系列措施想要從源頭就遏制污染，而新能源發電就是響應政府號召最好的例子，正因如此，新能源發電才會越來越受社會的追捧，越來越受民眾的喜愛，以后也會越來越長久的發展下去。

二、新能源發電并網對電網電能質量的影響

（一）新能源并網對電壓方面的影響

新能源發電主要是依靠太陽能、風能等清潔能源，這些能源能夠循環使用，在自然界中廣泛存在。太陽能發電系統受光照的影響較大，白天與夜晚的發電量相差很多，夜晚接受不到光照，幾乎不產生電能，在光照照射強度較大的地區，會長時間接受光照，生成的電量較多，而在光照時間較短的地區，發電量則相對較少，這種差別會導致發電輸出功率波動較大，使電壓變化較大，對電網系統產生一定的影響。風力發電廠會選擇風力較大的地區，會受到風速的影響。風速的變化很容易造成風力發電功率波動，嚴重影響電網的穩定運行。在采用新能源發電過程中，會在開始、工作和停止的過程中出現變化，導致輸出功率的變化，影響電壓的輸出。這種波動很容易給電力系統帶來壓力，發生電壓的波動事件。電網的并網短路容量值越大，電壓的波動就越小。經過研究發現，在電壓變化過程中，通過制定科學合理的防范措施，可保證新能源并網對電力系統的影響。

（二）對電網諧波的影響

我國新能源并網主要以光伏發電站、風電場為主，其在諧波方面的影響如下：（1）并網光伏電站運行時，光照變化會導致光伏電站輸出功率出現波動間歇變化、引發諧波污染。（2）風電場并網諧波主要來源機組電力電子裝置、風電場并聯補償電容器與線路電抗諧振作用。

（三）對電網頻率的影響

傳統電力系統運行過程中出現頻率異常的概率是很少的，根據相關并網光伏頻率變化數據可以知道，即使光伏發電站容量較小時，也可以允許多臺機組投切，而不會出現電網頻率受限的情況。而在新能源發電站的發電容量占電網內總量比例逐漸增大時，由于新能源發電機出力的隨機性，就可能導致整個電網系統頻率出現波動，由此對用電用戶或整個電力系統的正常運行產生不良的影響。根據相關實驗數據并建立風電功率波動對電力系統頻率的評估模型后，我們可以得出0.01-1.0Hz的功率波動對整個電網系統的影響最大。

三、電能質量的處理措施

針對上述問題可知，新能源發電并網對電網電能質量的影響較大，為保證我國新能源產業持續穩步發展，必須要采取以下處理措施：（1）安裝電能質量調節裝置。在電網運行中，改善電能質量最常見的方法就是安裝動態無功補償裝置，快速調節無功功率，保證電網電壓穩定。動態無功補償器的主要安裝位置為新能源出口低壓側，根據接入點電壓偏差量控制所補償的無功，穩定接入點電壓。針對新能源并網導致的諧波問題，可安裝多脈沖換流器、電力濾波器，有效吸收諧波電流，保證電網穩定運行。其中，光伏電站并網，可采用多功能逆變器，使得光伏電站逆變器兼具濾波功能；風力發電場，可在諧波水平較高母線上安裝靜止無功補償器，綜合濾除諧波。（2）采用超級電容器改善電能質量。超級電容器作為一種儲能裝置，可有效控制電網有功、無功功率，改善電網電能質量。從超級電容器自身性能分析來看，其功率密度高、充電速度快，可有效解決瞬時停電、電壓暫降/驟升等問題，平滑電壓波動。

四、結語

新能源的開發與利用符合當代社會發展的主題，被人們所廣泛接受，新能源發電技術還是存在漏洞，需要日益完善，想必在不久將來，新能源發電會完全取代傳統發電模式。國家在并網標準方面也許嚴格控制，嚴格保障并網后電網電能的質量。