微電網電能質量治理策略研究

馮媛媛

摘要：在電力變革持續推進的背景下，微電網電能質量逐漸受到社會的關注。因此為改善能源結構及加強電能傳輸質量，相關人員必須對微電網給予高度重視，充分明確其電能質量控制中存在的問題，并積極采取相應措施，達到加強可再生能源利用效率的目的，對我國實現可持續發展具有重要的意義。

關鍵詞：微電網;電能質量;質量治理

引言

隨著電力系統的發展、電源接入形式多樣化、負荷種類的增加，電網中的電能質量問題越來越突出。因此，準確、快速地對電能質量擾動信號識別，是保障電網穩定、安全、高效運行的前提。

1微電網電能質量治理的重要性

在微電網運行中，由于設備和技術等因素的影響，其電力遭到了一定的損耗。所以，工作人員將傳統發電模式中的問題進行了整合，加強了電能質量治理力度。部分技術人員對技術的特點進行了分析，發現對設備成本的投入力度不夠，其能源廣泛性和靈活可靠性并不高。尤其是在我國電力事業迅速發展的今天，為了滿足新能源戰略的要求，要加強對能源資源的控制。但是，部分電力企業在實際的發展過程中獲得經濟利益，并沒有完善中壓配電系統，沒有加強信息技術在其中的應用。電能質量治理是保證電能資源合理應用的基礎，技術人員要對其特點和措施進行分析，結合具體的要求，實現PV的并網運行，及時發現其中的問題。目前，中壓配電系統中的設備并沒有得到完善和創新，如果在電力技術不斷發展的今天，不對中壓配電系統中的裝置進行創新，就會嚴重影響人們的用電質量。因此，技術人員要對中壓配電系統的電能質量治理方式進行綜合性分析，這樣才能在保證系統運行的同時，有效地改善配電網電能質量，監管電能質量，避免造成電能資源損失。

2農網電能質量治理現狀

經過2010年以來持續開展的配網低電壓專項治理工作，配網結構、裝備水平及配網綜合管理水平得到顯著提升，用戶端供電質量得到明顯改善，但仍然存在著一些問題。目前對于線路末端用戶提出因低電壓影響用電體驗的問題，供電部門大多是采取工程施工的解決方案，例如通過新增變壓器電源點的方式以減小供電半徑、通過更換線徑大的導線以減少線路功率損耗、通過調整負荷接入點以解決三相負荷不平衡問題等等，但這些解決方案施工的準備、組織、實施以及驗收都需要較長周期，而用戶的用電問題無法得到快速解決，將會對農村加工行業和養殖行業等用戶造成一定的經濟損失。為此，部分用戶在線路末端加裝電壓調節裝置進行升壓，但由于這些裝置響應速度慢，只能實現分檔調壓，無法應對快速波動的負荷，更無法根據用戶需求進行實時精確的調壓;其次，這些調壓裝置多采用變壓器加投切機構，裝置體積大、重量重，安裝和維護不便;另外，這些裝置都僅僅具備電壓調節的單一功能，對于線路中三相負荷不平衡、無功負荷增長以及諧波這類可間接導致低電壓的因素無法進行綜合治理。

3微電網電能質量治理策略

3.1微源運行控制

針對微電網中的微源而言，其自身性質、功率分配平衡性較差及轉換逆變器控制策略等多個方面均有可能導致電能質量問題形成。因此為保障微電網運行質量，相關人員必須將從根源上解決電能質量問題視作重要目標，并以此對微源運行控制策略進行制定與研究。例如有學者通過大量研究，成功提出以同步發電機機電暫態模型為基礎的微源控制策略;有學者認為可選擇引入感性虛擬阻抗電壓電流，實現進行雙環下垂控制;有學者通過對低通濾波器及其對系統性能產生的影響進行深入分析，成功提出具有科學性的自適應下垂控制方法。我國微源運行控制研究資料較多，相關人員對該課題進行研究或對微源運行控制策略進行制定時，可選擇對相關文獻資料進行參考。此外，為加強該種控制策略的應用效果，工作人員可選擇對傳統電能質量治理裝置進行結合使用，實現協調控制。

3.2諧波治理技術

諧波治理技術也是電能質量技術中的主要內容之一，一般采用無緣濾波器和有緣濾波器等設備，各種濾波器設備的用處和優勢是不足的，他們本身都有自己的優勢，要想在中壓配電系統穩定運行的過程中，有效發揮這些設備的作用，要全面分析設備的功能。在對無緣濾波器進行分析的過程中，這些設備具有簡單和運行可靠等優點，但是它們的占地面積大，所以在實際的運行過程中，總是會產生大量的無功效率，這就會影響電能質量。有源濾波器技術是對這種技術的完善和創新，它在經濟市場中的應用，具有運行靈活和補償效果好等特點，但是這種裝置在實際運行的時候，其損耗較大，因此還要加強對相關設備的合理應用，避免能源損耗的發生。

3.3電能質量設備控制

工作人員對微電網電能質量進行解決時，可選擇對電能質量治理裝置進行安裝，為微電網運行質量提供保障。目前，在微電網電能質量治理中應用率相對較高的電能質量治理設備主要有統一電能質量調節器以及動態電壓補償器等。我國有學者針對該種控制策略進行研究，并在研究報告中明確指出采取電能質量治理設備控制策略時，可選擇對聯合運行模式進行利用，實現加強微電網電能質量控制效果

3.4電壓閃變

光伏發電隨機與不穩定的特點導致其發出的有功功率會引起電網電壓的波動與閃變，光照強度、溫度、濕度等外界因素的變化會導致光伏電池的最大功率點隨機發生變化，其輸出電能的頻率與幅值也隨之不斷變化，引發電網用戶負載側的電壓波動與閃變現象。目前減少電壓波動與閃變的主要方法有：①改進換流器的控制方法，從而減小輸出電壓的波動;②當最大視在功率不變時，提高光伏并網系統的功率因數以充分輸出有功功率，減少無功功率，將電壓波動范圍縮小到電網規定的標準范圍內;③增大光伏并網系統的短路容量。

3.5應用新型能量轉換技術

我國地域遼闊，人口眾多，雖然在自然資源方面有著較為豐厚的儲備，但是若不及時將可持續發展戰略融合到智能電網建設中，則很有可能陷入發展危機。對此，必須應用新型能量轉換技術來推動智能電網建設，為社會提供給更為穩定、優質的供電服務。舉例而言，在現實生活中很多地方都可以看到太陽能發電，此類能量轉換技術不僅可以將大自然的優勢應用到現實生活中，同時還減少了煤炭資源的消耗，而且太陽能發電還能夠將多余電量進行儲存，與綠色發展理念十分吻合。

3.6實施數據實時監測

在對中壓配電系統的特點進行分析的時候，發現電力用戶對電能質量的敏感性要求比較高，但是系統在實際運行的過程中，受到技術等因素的影響，總是會出現電能損耗等問題，其電能質量在這個過程中也受到了影響。因此，為了在這樣的背景下，加強電能質量治理力度，保證人們的用電質量，技術人員對中壓配電系統中的動態數據實施了全面監測。

結束語

隨著越來越多的光伏發電站在國內投入運行，電網的電能質量也受到光伏并網系統的較大影響。因此，研究光伏發電對電網電能質量的影響具有重大意義。本文主要介紹了光伏發電引發的諧波注入、直流注入、電壓波動及孤島效應產生的原因與危害，并針對這些問題提出了改善電能質量的方法，可為今后針對光伏發電并網系統的研究提供一定的參考。

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