新能源发电并网对电网电能质量的影响

发表时间：2020-12-17T13:27:51.103Z 来源：《当代电力文化》2020年第21期 作者： 李涛

[导读] 随着国家对电能需求的不断增大，单纯依靠化石燃料进行燃烧发电已经不能满足日益增长的用电需要 李涛

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摘要:随着国家对电能需求的不断增大，单纯依靠化石燃料进行燃烧发电已经不能满足日益增长的用电需要，本文阐述传统发电模式与新能源发电的优缺点，新能源发电并网对电网电能质量的影响，电网电能质量下降的危害及其处理措施。 关键词：新能源发电，并网，电能质量

可再生能源发电技术已经成为当今时代十分具有开发潜力的技术项目，其中风力发电和光伏发电等分布式发电技术对于满足我国整体的用电需求起到了重要的作用。但是可再生能源发电技术不可避免要面临并网状态，为最大限度上保障可再生能源的发电利用率，并网系统要合理控制相关策略，从而在保证最大输出的基础上达到对电网电能质量影响的最小化。即使在这种策略控制下，由于风速或光照强度等动态波动变化因素的不断改变，使得新能源并网发电站的输出功率存在着较大波动，这种间歇性的功率波动对整体的电能质量会造成不利影响。新能源发电系统在并网设置时往往会采用电力电子装置，就会不可避免的产生电压电流谐波，从而使变流器产生附加谐波电流，从而在很大程度上会影响电网频率波动和稳定性。 一、传统发电模式的优缺点

在没有新能源的出现以前，我国主要是采用燃烧化石燃料来发电。众所周知，我国是一个能源大国，物资丰厚。每年都会开采大量的煤、石油、天然气来进行燃烧发电。在新中国建立初期，我国技术落后，燃烧化石燃料来发电是主要发电形势。传统发电模式的优点。传统发电模式一直延续至今还在被人们普遍使用想必必定有其不可被代替的优点。三大资源：煤，石油，天然气都是深埋于地下的自然资源，是大自然赋予人类最珍贵的宝物，它们的形成都得需要百万年的风沙，水洗根据地理形势的改变而逐渐形成的。将它们从地下开采出来供人类使用也可以说是无尽所能。想必传统资源最大的优点就是成本低吧。对于已经形成的东西进行使用是不需要太多成本的，外加上储存量较大，发电时更加的稳妥是人们至今都无法舍弃传统发电形式的原因，在未来的很长一段时间，想必传统发电模式还是会依然存在，其不可代替的优势一直被人们所看好。传统发电模式的缺点。既然有新能源发电的出现，想必是因为传统发电模式具有不可避免的缺点。传统发电模式无非是利用自然资源的燃烧来进行供电，但是自然资源并不是无穷无尽的，万物有始必有终，大自然的赠予初衷是好的，但是无休无止的索取终有一天会将自然资源全部耗尽。二、新能源发电并网对电网电能质量产生的影响 1.新能源发电的间歇和波动性对电能质量的影响

根据当今的实际情况来看，大部分的新能源发电都存在着间接性和波动性缺陷。以风力发电为例，风能本身的不稳定和季节性特点，就使得变电站产生的电能也就会随之出现间接性和波动性状态，进而使得新能源在发电并网过程中对电能的整体质量产生不良影响。对于这类新能源电能来说其控制手段比较复杂而且难以实现，在控制过程中还会产生电能冲击会直接导致电量频率紊乱，进而出现电力供应偏差或者电网闪变故障。为了有效改善这种故障情况，就需要在风力发电厂穿过低压时就把电厂的电压控制在一个较低的范围内。还要不断提升电网对于电量的接纳能力，不断调整将电网的电量峰值调整到合理的数值范围内，从而保证电网的稳定运行。并且在新能源发电并网过程中，动态无功功率和功率调整对于并网的影响是十分重大的，因此在新能源并网发电的系统中，无功补偿功能也是普遍存在的。 2.对电网电压的影响

（1）馈线稳态电压。当前我国电力系统主要是采用投切电容器、改变有载调压变压器分接头的方式实现调压。新能源发电并网规模增大后，其功率波动性影响变大，造成整个电网电压调节难度增大，原有调压方案往往无法满足电网实际运行要求。即为新能源发电并网前后馈线电压的变化情况，由图分析可知，并网后馈线后端节点的电压将越限，对此必须要根据并网情况合理改进调压方案。（2）电压波动、闪变。新能源电站输出功率波动，是影响电压波动、闪变的直接因素。如风速变化影响风电场输出功率，需根据实际情况合理选用变速风电机组、恒速风电机组，减小电压瞬变；光照强度、温度波动变化，也会导致电站输出功率出现变化。当新能源发电并网的电网短路容量大，则表明区域电网坚强，相应的并网后引发的电压波动、闪变均较小，若是电网较为薄弱，必须合理规划并网点、电压等级。三、新能源发电的优点

新能源发电作为二十一世纪人们核心开发的力量是具有不可忽视的地位的，新能源概念的提出也逐渐被大众所接受。而新能源的最大优势想必跟它的可循环利用与环保密不可分。在现在社会中，铺张浪费逐渐被世人诟病，俭省节约是大众所提倡的。在探究新能源的初期，人们就在设想，假如传统资源都是有尽的，那么能不能开发一种或者一类可以无尽使用的能源。人类的智慧是无穷无尽的。跟煤、石油、天然气一样，风、水、太阳等也是一类自然资源。那么如何利用这些资源去进行发电是人们一直以来所探讨的问题，在不断的探索与实践中，建成了许多风力发电机，许多像三峡大坝、小浪底大坝一样的水力发电，甚至具有里程碑意义的核电站等，这些人类智慧的结晶都代表着时代的进步。人类总是处在不断探索发现中的，只有敢于设想才会有可能实现。四、改善新能源发电并网对电网电能质量影响的措施 1.应对波动性和间接性的解决措施

新能源发电的波动性和间接性是由自然因素所决定的，我们虽然不能改变自然条件，但是我们可以通过发电设备的改进弥补这项缺陷。首先对于发电并网的新能源设备要不断调试，使其适应现有并网技术性能条件。其次对于整个电网来说，要不断加强电网对于用电和输电峰值的调节能力，从而改善电网对波动性间接性电能的整体接纳能力。此外相关的新能源发电系统中，必须要具备有功功率调节和无功功率调节的功能，最大限度上降低新能源电能波动性对整体电能质量的影响。最后新能源设备必须要具备无功补偿功能，来规避风力发电和光伏发电过程中没有功率还在继续运转的损耗。 2.安装电能质量调节装置

在电网运行中，改善电能质量最常见的方法就是安装动态无功补偿装置，快速调节无功功率，保证电网电压稳定。动态无功补偿器的主要安装位置为新能源出口低压侧，根据接入点电压偏差量控制所补偿的无功，稳定接入点电压。针对新能源并网导致的谐波问题，可安

装多脉冲换流器、电力滤波器，有效吸收谐波电流，保证电网稳定运行。其中，光伏电站并网，可采用多功能逆变器，使得光伏电站逆变器兼具滤波功能；风力发电场，可在谐波水平较高母线上安装静止无功补偿器，综合滤除谐波。 结语

新能源发电由于受自然和技术条件的限制，对整体电网的电压电网频率以及谐波状态产生了一系列的不利影响。被人们所广泛接受，新能源发电技术还是存在漏洞，需要日益完善，想必在不久将来，新能源发电会完全取代传统发电模式。对此，必须要明确新能源发电并网对电网电压、频率、谐波等方面的影响情况，并采取针对性处理措施，保证电力系统稳定运行。 参考文献

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