新能源并網對電力系統電能質量的影響

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能源是人類社會穩定發展的重要條件，各個領域的生產與工作都離不開能源的支持，但是自然界衍生的能源產量隨著開采逐漸減少，因此對新能源的開發和研究成為重點。本文以新能源發電并網為例進行分析，雖然新能源發電替代了傳統的發電，但是其技術上還存在一些不成熟的因素。

一、新能源發電并網的類型和特點

（一）新能源并網發電的類型

現階段，新能源并網發電的形式逐漸得到推廣。新能源具有無污染、可再生等優勢，新能源發電的類型主要有風能發電、太陽能發電、以及水利發電等。隨著社會的不斷進步，傳統能源發電以及人類活動給社會環境帶來了嚴重的破壞，同時能源消耗持續能加，導致傳統的能源日益減少。此時新能源發電開始逐漸替代傳統的能源發電，因此加強對新能源發電的開發和研究對于人們的生活和社會發展都具有重要意義。

（二）新能源并網發電的特點

新能源發電對于環境保護和解決傳統能源稀缺問題都具有十分積極的意義，但是與傳統的能源發電相比，新能源本身具有一定的間歇性特點。例如，風能和太陽能，如果將風能和太陽能作為發電的主要能源，那么發電設備對于風能和太陽能的需求量就十分大；對于特殊季節或者是天氣，如果出現光照或者是風力不足，就會導致發電設備無法滿負荷的運行，進而無法制造出大量的電能來輸送到公共電網中。

二、新能源發電并網對電網電能質量產生的影響

（一）新能源并網造成電網電壓偏差

近年來，太陽能發電已經廣泛應用和推廣。但是太陽能光伏發電容易受到季節、太陽光照及溫度等方面的影響。晴天和陰天的光照、溫度等方面存在一定的差異，那么光伏發電系統的發電量也有所不同，導致光伏發電系統輸出的功率變化比較大，引起電壓變化大。風力發電受到風速等方面的影響，導致風力發電機的運行功率受到影響，從而造成電壓閃變和波動。一般在風力資源比較豐富的地區建立風力發電廠。同時，新能源發電設備在啟動、關閉環節，輸出功率也會出現較大的波動。新能源容易受到外界因素的影響，導致輸出電壓的變化。如果并網以后，新能源電源的比例比較大，則進一步提高了電壓調節難度。

（二）新能源發電并網導致電網諧波問題

分布式電源接入到配電網時，需要大量的并網逆變器。這些逆變器采用脈寬調制控制方式，在并網時會產生大量的電流諧波。太陽能光伏發電設備和風力發電設備在運行過程中，受到光照強度、太陽照射角度、物體陰影以及風速等方面的影響，輸出功率會發生一定的變化，從而導致大量的諧波。造成并網風力發電機組電網諧波出現的主要因素包括兩個方面：一方面是風力發電機組并聯補充的電容器和線路阻抗發生諧振產生諧波；另外一方面是風力發電機組內部安裝了大量的電子設備，這些電子設備在運行過程中可能產生一定諧波。

（三）孤網的問題

孤島問題的是因為在電網系統降壓后，接入的風電機組與光伏電站依舊在向電網供電，從而對降壓電網進行持續性供電，因此要充分結合本地連接負荷，確保其單獨運行，以防止引起孤島問題。

孤島問題會造成電網系統頻率、電壓等的波動，在頻率與電壓波動范圍超出安全限定值后，將對設備穩定運行造成較大影響。在孤島事故下，電網會常常發生自動跳閘事故；同時，也可能在負荷容量中產生改變，在容量超出限定范圍后，則將在變運器內引起超負載狀況，進而造成逆變器的溫度大幅升高，然后會引起起火等事故。此刻，逆變器維護檢修人員將可能遭受重大傷害，嚴重時會威脅生命安全，即便再次閉合電路電閘，也將不起作用。因此，孤島問題不但會嚴重威脅電網系統的安全運行，并且也將對用戶人身安全造成重大隱患。

三、優化新能源發電并網策略

（一）加強對電能質量的控制

通過前面就新能源發電對電力系統的影響進行綜合分析，建議針對影響電能質量的主要因素，對電力系統進行優化。一是電壓閃變和波動方面，通過在電路中加裝有源電力濾波器，來平衡并網的電壓波動，通過加裝動態電壓恢復器，提高電網穩定性。二是減少諧波影響，通過加裝靜止無功補償器，減少諧波干擾。

（二）完善技術標準與規范

新能源具有環保和可再生的優點，近年來得到了廣泛應用。新能源發電涉及的技術領域比較多，新能源發電并網則更為復雜，所以在實際應用中還存在一些問題。要不斷加強對新能源發電并網的研究，不斷完善新能源發電并網的技術標準，針對新能源并網中存在的問題進行攻關，減少并網對電力系統電能質量帶來的不良影響。同時認真學習研究電力信息通信技術等先進技術，做好電力系統的智能化管理，及時監測并網對電網運行的影響，從而不斷優化新能源并網技術，減少諧波、電壓波動等對電力系統的危害，確保新能源發電行業可持續發展。

四、總結

由于新能源的特殊性以及我國在新能源方面技術能力方面還略有欠缺，這使得新能源在并網發電后對電網電能質量造成了一定影響，甚至一部分人對新能源的并網發電技術還提出質疑，這對我國新能源技術的發展產生了消極的影響，從而也嚴重威脅了電網系統的穩定運行。針對這些問題，必須要加大研究力度，不斷完善和優化并網技術，以促進新能源發電事業的不斷發展，從而以新能源向人類提供電力，保障人們的正常電力需求，進而使人們的生活質量得到不斷改善。