新能源發電并網對電網電能質量影響解析

譚鶴同

摘 要：隨著人口的不斷增多，為了貫徹可持續發展戰略，新能源發電越來越普遍，傳統的發電工業不僅不環保，還消耗有限的資源。由于新能源發電主要依靠于風能，太陽能，地熱能等發電，波動性較大并且相對于用戶端的用電不太穩定，在新能源發電并網時會對電網的電能質量有一定的影響，本文就新能源發電并網對電網電能質量的影響做了相關方面的討論與解析。

關鍵字：新能源發電;并網;影響

目前不可再生資源緊缺，龐大的人口基數不能再繼續依賴傳統的石油工業，要有效利用可再生能源才是未來發展的可行之路。新能源做為可再生能源的代表，涉及多個方面，在生活中最常見的風能，太陽能，都有可再生性，無污染等特點。但是由于新能源依靠環境而產生，環境的因素不穩定，新能源的間歇性和波動性較大，在把新能源發電接入電網時，對傳統電網的電能質量沖擊性很大，不利于對電能質量的控制，這種較大的功率沖擊性會對傳統電網的電壓和頻率有一定的危害性，會造成電壓不穩定，影響用戶的用電，在接入電網時需要不斷地協調配合，保證電網能安全穩定的運行。

1 新能源的特點

由于新能源依賴環境，可再生能源發電并網都會有一個明顯的障礙，就是發電的不可預測性大，發電并網的比例上升，在接入傳統的電網時，會造成電網的波動性明顯的增加，對于維護電網的成本大幅度增加。要想實現真正把新能源發電實現大規模的應用，把可再生能源的好處讓每家每戶都體驗到，還需要有相應的儲能系統以及面對具有不確定因素的電壓時的處理方案。解決不穩定性是對如何利用好新能源的最主要的問題，同時也要考慮經濟問題，要把經濟性研究與技術研究放在同樣的位置思考，為了實現可再生能源的最大利用率，不考慮經濟問題也是不現實的，要走可持續發展戰略就必須全方位的考慮，不僅為百姓謀福，同時也要考慮經濟價值。

2 新能源發電并網對電網電能質量的影響

2.1 影響所接入電網的電網頻率

電網頻率穩定，是保障電網運行平穩以及用戶用電安全的基本，經過對不同新能源的發電頻率調查，如果新能源發電在電網所占比例增加時，對電網的影響較大，電網的不穩定性增加，會出現異常的波動現象，例如光伏發電時，當所占電網容量較小時，電網頻率基于平穩，但是當光伏發電量激增，接入電網的電容量也會比平時異常，這會造成電網中的電容量不穩定，電力系統的頻率波動比較大，對發電機組和用戶生活用電都有一定的不安全性。想要減少這種波動性的發生，又同時能滿足大量的用電需求，就要充分考慮發生這種波動性的情況的可能性，并加以預防。

2.2 新能源發電并網的不穩定對電網諧波的影響

新能源發電并網接入電路時，由于設備的影響，也會引起電網諧波的問題。風力發電并網所產生的諧波，一方面是由于發電機組本身的電子元件所產生的，另一方面是風力發電的不確定性導致電網不對稱產生的諧波，輸出功率不穩定不能有力的保證電網的電能質量。光伏的電壓波動對電網的影響也非常大，光伏不同的地區發電量也相同，這和當地環境有著很大的關系，一旦出現發電量過大，功率猛增，會妨礙電網的正常運行，對電網的沖擊性很大，光伏發電也會導致諧波發生畸變，光伏產生的諧波的不穩定性很大，而光伏發電機組中的電容器等元件的特性會讓諧波的畸變變得更明顯。由此可見，新能源的發電并網對電網的諧波影響也非常大，不利于保證電網的電能質量。

2.3 電能質量下降的不利影響

由于新能源無污染且可再生性的優勢，在我國各地都能看見可再生資源的利用，新能源已經成為主流。但是新能源發電的不利因素會導致電網電能質量忽高忽低，一些傳統的大型工業對于電壓的敏感度并不是很高，但是隨著儀器越來越精細化，對電壓的要求也不斷地增加，電壓在用電高峰期的跌落與峰值并不有利于現階段的儀器運作，高精度的儀器對各方面的標準都要求的很嚴格，這樣才能滿足用戶的需求，符合現在社會生產生活的標準，在進行批量化的生產活動時，電壓不穩定也會造成極大的經濟上的損失。保證電網的電能質量不僅可以增加用電的安全性，更能防止經濟的損失。

3 對新能源并網問題的解決措施

3.1 減少并網過程中出現的波動性問題

對于新能源發電出現的波動性和不確定性是由于環境的不穩定產生的，不能避免環境所帶來的影響，但是可以在環境變化之前做好預防準備，對設備的控制力度加強，在產生的電能并網前先進行降壓，把電壓降到穩定值之后再與接入傳統的電網，減小了對傳統的電網的沖擊。

3.2 對電網電能質量加強監測

在對新能源發電進行檢測時，要提前預測電壓出現過大的可能，綜合性的分析，針對影響電能質量的主要問題進行探究，對當前的電力系統的電壓控制進行功能的優化，在出現電壓過大，波動性較強的情況發生時，要能夠及時解決，有相應的應對策略，對電壓的控制松弛有度，保證在用戶端感受不到強烈的電壓波動。同時也要減少諧波的影響，諧波對于電能的影響也非常大，通過改裝發電機機組，增加設備等措施，減少發電過程中諧波的影響，只有逐一排查了影響電網電能質量的不利因素，才能保證在新能源發電時出現的電能過大，電壓過高的問題時，不會出現電壓紊亂的情況。

3.3 對于發電機組的技術進行完善與規范

新能源發電的優勢明顯，在多個方面得到了應用，同時涉及的技術層面也比較廣，對不同技術有著不同的復雜要求，對于新能源的并網問題，理論與實踐還是有一定差距的，在真正面對并網問題時，現實的復雜程度需要更為成熟的技術去解決。對于并網技術的研究不能止步不前，未來的未知性還有很多，只有不斷地完善當前的技術，才能在遇到問題時找到相應的對應方案，攻克當前存在的難題。對電力技術方面的先進技術不斷研究并加以運用，減少并網帶來的風險，對不同情況的電網系統制定規范的管理方案，結合現代智能化管理技術，加強對電力系統各方面的監測，能夠及時發現問題，確保新能源發電能夠實實在在的為人們服務。

4 結語

當下我國發電并網問題仍存在，解決方案尚未成熟，暗藏的隱患在一定程度上不利于電力系統的持久性發展。新能源這一新興的能源技術，要不斷完善和補充相關的技術缺口，才能保證可持續的能源運用在長時間的發展中，要結合當前的技術，比如遠程控制、智能化系統等來減少新能源發展出現的問題，這不僅是為了滿足用戶用電需求，更是為保護環境做貢獻。

參考文獻：

[1]李彥林. 微電網電能質量主動控制策略研究[D].哈爾濱工業大學，2014（12）：12-15.

[2]呂志盛， 閆立偉， 羅艾青，等. 新能源發電并網對電網電能質量的影響研究[J]. 華東電力， 2012， 040（002）：251-256.

[3]吳興龍. 光伏并網對配電網的影響[D].合肥工業大學，2013（11）：21-28.