新能源發電并網對電網電能質量的影響分析

摘要：當前，我國新能源開發已取得了一定成效，有效減少了環境污染，但在使用新能源時，仍需要分析研究能源應用效率及使用成本等問題。對此，本文主要介紹新能源發電并網，探究新能源的特點以及種類，并對如何保證電網供電質量提出相應的建議，旨在提高我國電網電能質量，進一步完善新能源發電并網工作，以供參考。

關鍵詞：發電并網；新能源；電能質量

DOI：10.12433/zgkjtz.20232243

能源是現代社會發展的重要基礎，工業生產需要各種類型的能源，人們的日常生活也需要應用各種能源。為了滿足社會生產生活的各種需求，國家增強了對傳統能源的開發，但也導致了傳統能源保有量迅速下降。在此背景下，需要加大新能源開發力度，滿足更加多樣的能源需求。在一定程度上，新能源可以有效替代傳統能源，在發電中進行應用是較重要的能源使用模式。新能源發電并網可在一定程度上優化原有的電網布局，提升電網電能質量，但新能源并網對實際電能電網電能質量會產生一定程度的影響。本文主要分析上述影響，并探究優化策略。

一、新能源發電并網概述

新能源的優點相對較多，種類較豐富，海洋能、太陽能以及風能等正逐步替代傳統的發電方式，而有效發展新能源產業，有助于解決環境污染和能源短缺等問題。間歇性是新能源的主要特征。部分企業將太陽能和風能作為電能重要的來源，大力發展風能電能以及太陽能產業，對太陽能及風能的需求量大幅度增加。但如果存在陰雨天，或者長期出現無風天氣，就會影響新能源發電設備，降低發電率。目前，部分地區在重視經濟發展的同時，卻忽略了環境保護工作，導致地區范圍內部環境污染嚴重，能源消耗量增加，傳統能源的儲量大幅減少。在此背景下，開發新能源具有重要意義，需要深入研究新能源發電技術，探討并網技術，拓寬新能源發展空間。

二、新能源的種類

新能源并網發電模式正在被推廣，而新能源在應用過程中具有可再生的、低污染等優勢。新能源發電的主要類型為太陽能發電、風能發電、水力發電等，可以逐步替代傳統電能，具有重要的應用價值。

（一）太陽能發電模式

太陽能主要指太陽具有的熱輻射能。太陽能在應用過程中分為光熱轉化和光電轉化兩種。太陽能屬于新能源的重要模式，自身并不存在污染，具有高度清潔環保的特征，同時在使用過程中不會出現污染問題。發電產業需要進一步開發太陽能，對光伏發電產業進行有效推廣，并進一步合理利用太陽能資源。結構圖如圖1所示。

（二）海洋能發電模式

海洋能主要是在海水中具有的可再生能源，海洋能會以各類物理過程儲存、接收與散發相應的能量，主要表現為波浪能、潮汐能、溫差能與海流能等形式。海洋能屬于高度創新型的新能源，具有高度可再生性，不會污染環境，對其合理開發具有重要意義。

（三）風能發電模式

風能屬于可再生能源，儲量較大，分布更為廣泛，但實際的能量密度和穩定性相對較低。在技術條件下，風能是重要的能源，風電開發對技術的要求較高，通過風力發電機將風能轉化為電能，應用范圍更廣，可以有效緩解溫室效應。

三、新能源并網發電對電網電能質量產生的影響

（一）對饋線穩定電壓產生的影響

分布電源需要通過多種裝置予以實現。在調節電壓的過程中，如果新能源介入比例較高，在一定程度上會導致發電站線路出現負荷過大的情況，無法有效落實電力調整，由此擇偶成發電站功率在一定程度上存在嚴重的波動現象。通常情況下，在開展新能源并網發電的過程中，兩個發電站的具體設計非常重要。如果新能源在發電站上與實際的主發電站存在較大距離，就會提升實際負荷。相反，如果整體新能源發電站與實際的主發電站及距離相對較近，實際的負荷比例會大幅降低，復合比例以及相應的距離大小具有著極為密切的關聯。負荷比例在進一步增大的情況下，發電站會在上游輸出空域出現逆流現象。

（二）對新能源并網發電對電網頻率產生的影響

一般情況下，電力系統在具體運行過程中，并不存在電網頻率不正常的情況。隨著時間的推移，增加電網頻率出現異常現象的次數。對于電網電能質量而言，電網頻率異常在一定程度上會產生較突出的影響。對于新能源機械應用完成發電的情況，總發電量會產生一定程度的變化，進一步提升新能源發電機組及應用的效率，但發電站電網頻率會存在不正常變化等問題。例如，新能源發電技術在整體電網內實際占比較小的情況下，對于區域電網內部的各類電力頻率產生的負面影響較小。在新能源發電技術相關發電機組的實際容量以及當前區域電網占比大幅增加的情況下，新能源發電時，頻率波動性會對區域電網內部的電力頻率波動產生較大影響。由此，采用新能源技術完成實際并網發電時，需要充分重視并網技術的管理及應用，確保電力系統及發電容量的穩定，降低新能源技術在實際并入區域電網后整體電網區域運行中受到的波動性影響，充分維護局域電網的安全和穩定。

（三）新能源并網發電對電網諧波產生的影響

新能源發電系統在實際構建過程中，電力電子裝置是重要裝置之一，在應用過程中，具有較大的優勢。然而，由于機構到具有高度的特殊性，具體應用過程中存在諸多問題，會影響電力系統的綜合運行水平。光伏并網發電在應用過程中屬于先進的發電模式。在光照強弱以及時間的改變下，會影響發電效率，存在電流諧波污染等問題。另外，新能源并網發電時，由于發電機并聯補償電容器產生的影響，局域網在運行時，并聯補償電容器與整體局域電網的線路會出現諧振情況，影響電力網絡正常運行。在此情況下，需要并網發電技術來保障電力系統的電力平衡。當前，新能源發電技術在進入到局域電網后會出現的不穩定性以及波動性問題，需要合理應用補償器以及補償措施，促使并網系統更加穩定地運行。不同電網系統內部存在較多的差異，新能源發電技術在實際并網過程中可以進行一定程度的補償。

四、新能源并網發電進行優化的方式

（一）協調新能源及控儲控制儲能關系

近年來，電力企業正在構建以分散控制為主，以協調控制為輔的控制模式，積極協調新能源及控制儲能之間的關系。電力企業在實際發展過程中，設計并開發相應的廣域協調方式，以廣域形式進一步協調常規發電機組以及實際間歇性新能源與儲能之間的關系。電力企業在發展中，可以應用超級電容以及蓄電池，形成儲能系統，更有效地應對各個階段輸出功率的變化。

（二）無功電壓控制

新能源發電基地需要依照分區原則，強化無功電壓控制。無功電壓控制系統在應用過程中會使用光伏電氣等諸多設備。各類設備借助諸多設備的差異化功能，保障區域內部各節點電壓并不超出合理范圍，提升區域電力系統電壓的安全。目前，需要進一步研究無功電壓控制技術。第一，結合各種類型的設備，應用各種類型的大容量以及靜態調節設備，控制和調節新能源發電站內的無功電壓，確保系統為發電提供支撐。第二，強化對會計站以及升壓站的綜合管理，合理控制電壓，發揮升壓變壓器的約束作用，同時應無功調節裝置，確保區域內的整體電壓更為安全、穩定。

（三）控制電網調度

目前，電力企業在發展中要想升級新能源發電技術、優化電網并網技術，需要完善電網管理及調度控制工作，綜合使用各類新能源，實施各項任務，研究實際運行狀態，使其在具體運行中提升配合效率，確保區域內電網功率更為平衡。同時，有效應用聯絡線頻率偏差控制技術，進一步為新能源發電并網系統下達工作指令，有效控制和檢測無功功率以及相應的用工功率。要想在電網運行過程中提升安全性和穩定性，需要合理把控控制系統，不斷優化電網安全防御體系，有效應對各類隱患，盡可能地減少電網損傷，降低各類電力事故發生的概率。

五、結語

新能源發電并網在一定程度上會影響電網的綜合質量，影響電網的正常運行。如果要提升新能源并網發電質量，電力企業要更加努力，積極創新電力系統，不斷升級電力技術標準，為社會提供更為穩定且安全的電力。

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