新能源發電并網對電網電能質量的影響研究

黃蓓　喻凌翔　溫曉荃

1.新能源發電并網對電網頻率的影響

在新能源發電站的發電并網中，當電力系統發電容量占據的發電量比例增加后，會因為新能源發電機組出力存在較大的隨機性，而使得電網內的頻率出現異常波動，這種影響會對電力系統自身以及用戶造成嚴重后果。

把風電場功率波動對電網的影響看作風電場與火電機組轉速變化的輸出功率波動產地函數，然后建立一個對系統頻率進行評估的模型。得知0.02～1.0赫茲的功率波動，在火電機組自動發電系統中對電網的影響最大（如下圖所示）。

2.新能源發電并網影響電網諧波

并網光伏逆變器具有絕緣柵雙極型功率開關的特點，在并網光伏電站運行過程中，會出現相應的電壓電流諧波，而且光伏電站輸出功率會因為光強度的變化而造成波動性間歇變化；另外，光照強度的不對稱性也會對諧波產生影響。配電網自身的電壓諧波會因為電網不對稱的情況而出現，同時還會產生負序電壓諧波，并且新能源發電機組也會受此影響而產生附加諧波電流。

3.新能源發電并網導致孤島情況

孤島情況的產生是由于在電網壓力降低之后，并網風力發電以及光伏發電仍然在對電網供電，會對失去壓力的電網持續供電，所以要與本地負載連接相互結合，保證其獨立運行，從而避免出現孤島情況。

孤島情況會使電網中的電壓、頻率等出現動態波動，當電壓和頻率的波動空間超過電網安全范圍，就會極大地影響到設備的安全使用。在孤島情況下，線路系統會經常出現自動跳閘的情況；而且也會在負載容量中出現變化，當容量超過指定范圍時，就會在便運器中出現超速負荷的情況，從而導致逆變器溫度超高，起火現象就會隨之發生。此時，維修逆變器的維修人員會受到嚴重傷害，甚至出現生命危險，所以就算重新合上電路的電閘，也不會起到作用。孤島情況不僅會對電力系統造成較大影響，同時也會危及用戶安全。

4.新能源發電并網的間接性和波動性發電影響

風力發電的間歇性和不穩定性會導致電網中存在不穩定電量，此時對這些不穩定電量的控制會非常困難，電網中就會存在強大的電流沖擊，從而導致電量頻率偏差以及電網閃變等情況發生。風電場要穿過低壓，就要保證電廠電壓大幅度下降，否則會在電網中出現瞬間障礙。所以，要想使電網能穩定運行，需要將電量的調峰容量增強，并且增大電量的接納能力。在并網發電裝置中不可或缺的就是動態無功率調整控制功能以及功率調整功能，因為在并網中容易存在站內的無功耗損，因此無功補償功能在并網發電系統裝置應用功能中存在。

綜上所述，我國現階段的新能源發電并網對電網電能質量有著一定的影響，這會對電力系統的正常運行產生較大的威脅。所以，為了保證新能源發電并網能促進我國電力系統穩定發展，相關部門的工作人員應該不斷改進和完善有關的技術標準，為廣大群眾提供安全穩定的電力資源。

參考文獻：

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