關于新能源對城市電網的影響探討

李夢溪

摘 要：新能源的開發有好有壞，所以需要正確地看待新能源，科學合理地運用新能源。以城市電網建設來說，新能源的引入，會造成電力系統出電的間歇性和不確定性，而正式接入電網，則會影響電能質量。這從側面說明了城市電網中新能源引入工作還不夠完善。為了解決這一問題，該文將重點分析新能源對城市電網的影響，希望可以為相關工作人員提供一些建議，以便努力克服新能源產生的負面影響，更好地利用新能源來支持城市電網運行。

關鍵詞：新能源 城市電網 影響

中圖分類號：TM727 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）08（c）-0051-02

目前，我國諸多行業能夠良好發展，這與能源的有效應用是離不開的。但從目前能源儲量來看，能源日益枯竭，如若不能找到新能源來代替煤礦、石油等能源，則會使我國諸多行業發展受到影響。為此，我國加大了新能源研究，“十三五”規劃中明確提出對新能源的大力發展。新能源一般泛指水能、風能、太陽能、地熱能等，這些新能源均屬于清潔能源，具有無污染、可再生的特點[1]。因此，積極開發和利用新能源是非常有意義的。但從城市電網中新能源應用情況來看，新能源的應用會產生較大的負面影響，致使城市電網運行效果不佳。為了避免此種情況，應當詳細分析新能源對城市電網的影響，進而探究切實有效措施加以解決。

1 新能源的簡單概述

新能源又被稱為非常規能源，是指人們不熟知的能源，例如：煤炭、鋼鐵能源以外的各種能源形式。從目前新能源研究來看，可以被稱之為新能源的有太陽能、地熱能、水能、風能、生物質能、核聚變能等。這些新能源具有可再生、無污染等特點，值得廣泛應用，如此各個國家已經認識到了新能源開發與應用的重要性，加大人力、物力、財力的投入，意在開發新能源，使其代替常規能源，解決常規能源日益匱乏的問題。

目前，我國所研究的新能源有水能、風能、太陽能、地熱能等，其中風能、水能、太陽能已經應用到電力行業，用于電能開發。從電能開發效果來看，新能源具有較高的應用價值，值得廣泛應用于各個行業之中。因此，持續致力于新能源的開發與應用研究是非常重要和必要的[2]。

2 新能源對城市電網的影響

目前，在電力領域之中，新能源的應用主要是發電，如，風力發電、光伏發電等，也是目前最先進、最有潛力的發電技術。由此看來，新能源廣泛應用于電力領域是非常有意義的。但事實證明，要想在電力領域中廣泛地應用新能源還需要電力工作者及相關研究人員的不懈努力。因為目前將新能源應用到城市電網之中，產生了較多負面影響，使得新能源難以有效支持城市電網運行。對于此種情況，該文將重點分析新能源在城市電網中應用所產生的負面影響。具體內容如下。

（1）新能源發電對電網電壓的影響。

通常情況下，電力系統中調節電壓，需要采用投切電容器和調整有載調壓變壓器的分頭和接頭的辦法來實現。利用新能源發電來支撐電網運行的情況，依舊采用以上方法來調節電壓，則會使新能源發電站的功率波動較大，進而導致線路出現負荷潮流波動，如此將會加大電網負擔，使電網調整等工作比較艱難，最終將會導致電網運行效果不佳，甚至引發安全事故。由此看來，要想使新能源成功地應用到電網操作之中，并且支持電網運行，就需要對調節電壓的方式進行革新，采用適合的調節電壓的方式，保證新能源電站功率穩定，為城市電網源源不斷地輸送電能，保證城市電網持續、穩定、高效地運行。

以核能接入城市電網來說，核能是原子核反應釋放出來的能量。核反應能夠產生巨大的能量，將其轉化為電能以后，可以良好地支持城市發電。但是，從核電站建立及為城市電網發電情況來看，核電站的發電量較多，直接接入到城市電網之中，需要電網采用適合的方式方法來進行電壓調節，但是目前對于電網潮流分布的計算并不準確，如此會導致電網電壓計算不準確，相應地在電網電壓調節的過程中容易出現差錯，導致吸納路傳輸功率發生變化，如此會使整個電網的功率難以處于平衡狀態，致使電網運行效果不佳。所以，在當前要想將核能充分地應用于支持城市電網運行，就需要對電網電壓調節方式進行調整，并且優化核能發電[3]。

（2）新能源發電對電網頻率的影響。

將新能源應用于城市電網之中，除了會影響電網電壓之外，還會影響電網頻率。之所以這么說是因為在以往的電力系統運行過程中很少出現頻率異常的情況，而構建光伏發電站，利用新能源進行發電來支持城市電網運行的過程中，新能源發電量超過電網總電量比例的情況會經常出現，一旦出現新能源發電量超過電網總電量比例，則會造成電網內頻率波動頻繁，進而產生電場，其功率的波動，會使電網形成一個火電組轉速變化和風電輸出的傳遞函數，如若超過18%，則會導致電網運行不佳，甚至引發安全事故。為了避免此種情況的發生，應當在將新能源接入城市電網時充分地考慮新能源發電的波動與間歇的特點，提出切實有效的控制措施，如此才能避免新能源影響城市電網頻率[4]。

（3）新能源發電對電網諧波的影響。

新能源發電站主要由并網光伏發電站和并網風電場兩種組成。光伏逆變器相關的物理特性和并網光伏電站運行期間產生的電諧波以及光照強度的改變帶來的輸出功率間歇性的變化會導致諧波污染，在電力較少的凌晨，電諧波變率增大，中午電諧波的變率有突然增大的趨勢。所以，構建新能源發電站，利用其承擔諧波區域時一定要深入地、詳細地分析城市電網運行實際情況，明確電網諧波的影響因素，進而采取適合的方式方法來調整諧波阻抗，以便新能源接入電網之中，不會產生影響電網諧波的情況。相關研究人員認為，新能源發電接入城市電網，正確地對配電網和新能源發電站進行區分，進而有針對性地監測諧波，采取適合的方法加以控制，可以避免新能源發電過程中諧波污染的產生[5]。

3 結語

新能源具有可再生、無污染等特點，值得廣泛應用，如此各個國家已經認識到了新能源開發與應用的重要性，加大人力、物力、財力的投入，意在開發新能源，使其代替常規能源，解決常規能源日益匱乏的問題。目前我國新能源的研發與應用已經取得了一定成果，新能源在發電方面也有良好的進展，但是為了能夠在電力領域更為廣泛地應用新能源，相關工作人員曾嘗試將新能源應用到城市電網之中，但得到的結果不佳，對電網電壓、電網頻率、電網諧波方面均有影響。對此，需要相關工作人員持續致力于新能源在城市電網方面的應用研究，盡快實現新能源支持城市電網運行，為廣大人民群眾提供源源不斷的電能。

參考文獻

[1] 鄂宇航.新能源對城市電網的影響[J].黑龍江科學，2014，

5（9）：263.

[2] 郝偉，蔣勃，張宇，等.清潔能源接入對城市電網發展的影響[J].中國管理信息化，2015（17）：159-161.

[3] 馬玲玲，楊軍，付聰，等.電動汽車充放電對電網影響研究綜述[J].電力系統保護與控制，2013（3）：140-148.

[4] 王斐，李正爍，葉萌，等.電動汽車充電對電網的影響及其優化調度研究述評[J].南方電網技術，2016，10（6）：70-80.

[5] 有安，陳華芳，趙法起.短路電流對城市電網穩定運行的影響及其控制[J].山東農業大學學報：自然科學版，2010，10（22）：143-145.