新能源發電并網對電網電能質量的影響

（蘭州理工大學，甘肅蘭州市，730050） 楊旭生

工業的發展以及人類社會生產生活離不開能源的應用，電能也成為了人們生活中不可缺少的能源，同時，隨著不斷的發展，應用量逐漸增加。傳統的能源在不斷開發和使用的過程當中，整體數量在不斷的減少，可能會出現枯竭的嚴重后果。因此，針對新能源的開發以及應用，就成為了能源利用的發展趨勢以及研究方向。通過新能源進行發電，確保能源的利用率，并且優化電網的布局，提升整體電網電能質量，進一步為社會發展提供良好的能源基礎。

1 新能源發電并網綜述

1.1 新能源發電

新能源通常是指通過新的技術進行開發，獲取能源的同時能夠確保能源的可再生性，主要是通過太陽能、風能等不同的能源形式。傳統發電方式與新能源發電方式對比來說，通過現有的技術產生新型能源，進一步實現發電。

1.2 新能源發電的種類

由于新能源發電的方式與種類較多，因此具體對三種常見新能源發電形式進行說明，包括太陽能、海洋能以及風能。

太陽能是指利用太陽的熱輻射，將輻射能進行轉化，通過光熱和光電的轉化方式，進而獲得電能。對于太陽能的利用一直在大力的開發，并且形成了光伏發電產業，深入的對太陽能資源進行獲取。

海洋能主要是指依靠海水產生的再生能源，通過物理的方式進行接收、儲存以及應用，通過潮汐、波浪、鹽差等方式獲取能源量并轉化為電能。

風能主要是將空氣流動所產生的動能進行轉化。并且在一定技術的支持下，風能的利用和開發形成了綜合的工程技術，可以有助于動能轉化為電能。

1.3 新能源發電并網的特點

針對太陽能、海洋能以及風能的電能轉化以及方式進行分析，將三種新能源發電并網的特點進行說明，具體如表1所示。

表1 新能源發電并網的特點

2 新能源發電并網對電網電能質量的具體影響

2.1 影響電網諧波

在新能源發電過程當中，通過電力電子裝置進行應用具有不同的優勢，由于整體構造的特殊性，可能會出現直流諧波問題，影響電網的電能質量。例如，在光伏發電當中，在并網時，由于光照強弱會影響發電效率，甚至出現電流諧波而引發各種電能問題。新能源的發電技術與自然環境有著緊密的聯系，因此，功率的變化都可能出現諧波污染的影響。

2.2 影響電網頻率

采用新能源發電過程中，其容量占比相對較小，在逐漸增大電網總量占比的過程當中，傳統的電網系統在融合時會受到影響，并且出現頻率波動的現象。通常來說，傳統電力系統在正常運行當中出現頻率異常變化的概率非常小。但是在新能源發電站發電的過程當中可能存在隨機性，因此，在這個過程當中會對原有的電網系統造成一定的影響，出現頻率波動的問題，進一步導致了用戶在用電以及電力系統運行時出現波動和變化，影響實際的使用。有相關研究表明，在風力發電當中，當頻率處在0.01～1.0Hz 之間，對整個電網系統會造成一定的影響。

2.3 影響饋線電壓穩定

新能源發電的方式，有多個設備需要進行接入，通常有變壓器和分布式的電源。在實際發電的過程當中，通過無功率調節裝置對電壓進行穩定，同時通過多個裝置進行配合，促進電壓能夠與主電網接入時，形成穩定的狀態。但是新能源電能在接入的過程當中，可能由于比例較高的問題，出現負荷大的現象，導致波動現象會影響整個電網的電壓穩定。

2.4 波動性和間歇性影響電能質量

大多數新能源發電的方式，都會存在波動性的影響或間歇性的電能質量影響問題。針對風力發電進行分析，由于風能本身就存在季節性的特點，并且風能也并不穩定，產生的電能也會出現間歇性的波動狀態，在新能源電能與主屋電網并網的過程當中，可能會出現波動影響對電網的整體質量造成一定的損害。并且新型能源電能在應用和開發過程當中，由于電能的沖擊問題會在并網時出現頻率紊亂的現象。

3 新能源發電并網對電網電能質量控制措施

3.1 控制電網調度

在電力優化以及新能源應用過程當中，對于發電技術以及并網技術，需要進一步加強相關的控制和管理，在充分利用新能源的過程當中，分析各個能源以及機組之間的運行狀態，并確保能夠得到有效的控制。通過良好的配合，達到穩定的運行，并且保障電網功率的平衡。在這各個系統聯網的過程當中，需要針對聯絡線頻率偏差的進行相關控制技術的應用，并且對新能源所使用的發電機組，在并網時通過相應的指令，對有功功率以及無功功率機型監督和控制，并且逐步的提升穩定性，確保安全性。針對控制系統當中的電網安全防御體系進行完善，盡量減少電力損失，同時也要避免出現電力事故。

3.2 確保無功電壓

新能源開發時，需要進一步加強無功電壓的有效控制，通過光伏逆變器等設備在組合過程當中，對設備進行功能性的試驗，并且確保功能在不同作用時，對各節點的電壓控制在合理范圍內。穩定電壓控制技術，借助無功電壓的控制方式，通過大容量、靜態調節等設備，在系統支撐下進行調整。同時在新能源發電站當中，借用無功電壓控制方式，確保電壓能夠穩定，發揮升壓變壓器的約束作用，進一步提升區域內整體電壓的穩定性。

3.3 協調儲能與新能源關系

隨著新的技術不斷的應用和發展，科技已經達到了新的水平，因此在新型的能源研究的過程當中，通過儲能與新能源的深入研究進行協調。將能量儲存以及能量生產的規模逐漸擴大，在聯合的過程當中，提出新的方式或控制模式，以協同控制補充以及分散控制的方法，盡量減少發電儲能出現的危險。

4 結語

綜上所述，新能源發電已經研發多年，并且也產生了相應的成效，利用風能、太陽能以及海洋能進行電能的獲取，能夠減少污染，為自然生態的可持續發展提供相應的支持。但是通過新能源發電過程當中，出現的電壓不穩定的狀態會影響電網當中整體的電能質量，因此需要通過相關的研究并深入探索，確保能夠提供穩定的電力供應，保障人們的生產、生活用電，促進能源工業能夠穩步運行，為社會發展提供相應的支持。