新能源并网对电能质量的影响

戴婷婷 戴维斯

摘要：随着我国经济实力不断加强，我国新能源方面也获得良好的发展。近年来，国家大力发展太阳能、风能、生物质能源等清洁可再生资源，新能源接入到原有的配电网中，改变了配电网潮流单向供电模式。由于新能源具有间歇性和不可确定性，新能源并网以后，影响到原有电网供电质量。

关键词：新能源并网;电能质量;影响

引言

在当前我国社会不断发展，各项经济获得稳步发展的同时，经济发展和环境保护之间的不协调问题日益突出，经济发展步伐明显迟缓，为此我国提出了可持续发展战略，不断促进能源改革，改良发电技术提高能源转化率，并大力开发新能源，使环境和经济共同发展。目前，我国已形成多种能源结合的多元化能源体系。

1新能源发电并网对电网电能质量的影响

1.1对电网谐波的影响

我国新能源并网主要以光伏发电站、风电场为主，其在谐波方面的影响如下：（1）并网光伏电站运行时，光照变化会导致光伏电站输出功率出现波动间歇变化、引发谐波污染。（2）风电场并网谐波主要来源机组电力电子装置、风电场并联补偿电容器与线路电抗谐振作用。

1.2对电网频率的影响

传统电力系统运行过程中出现频率异常的概率是很少的，根据相关并网光伏频率变化数据可以知道，即使光伏发电站容量较小时，也可以允许多台机组投切，而不会出现电网频率受限的情况。而在新能源发电站的发电容量占电网内总量比例逐渐增大时，由于新能源发电机出力的随机性，就可能导致整个电网系统频率出现波动，由此对用电用户或整个电力系统的正常运行产生不良的影响。根据相关实验数据并建立风电功率波动对电力系统频率的评估模型后，我们可以得出0.01～1.0Hz的功率波动对整个电网系统的影响最大。

1.3新能源并网对稳压系统的影响

新能源发电与传统的火力发电不同，明显的差别因素是受到外界的干扰更多。新能源会受到很多条件的制约，导致输出的电压变化范围更大，对并网后的电力系统产生更大的影响。输出功率的变化会对新能源容量的调节产生一定影响，也对电网运行的调节带来很大干扰。当前，电力系统都是运用切电容器和LTC调压接头控制电压，这种操作无法实现并网后的安全运行，容易对电压产生波动。在新能源并入电力系统后，这种不良的调压方式会带来很多隐患，常见的有减少输出电压值，用电质量下降，对电力系统的安全带来不利影响。

2新能源并网对电能质量的影响

2.1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。

2.2统一新能源发电并网标准

根据相关实践可以得知当前情况下，我国对于新能源的发电并网标准不够统一，相关的规定条例还不完善。相关技术人员对于整个电力系统的稳定性和新能源并网发电会产生的负面影响掌握程度不够，并且对于系统的电网调度以及影响电网输电整体质量的因素都无法做出科学的解释和并制定应对措施。因此相关部门和机构要系统完善风力发电和光伏发电的相关设施，严格管理逆变器和控制器。在运行过程不断加强技术方面的研究进度，并且针对新能源发电并网过程中可能出现的故障提出科学有效的解决措施。最后要不断统一各地多样的并网标准，明确新能源发电并网准入门槛，并规定相关部门严格执行并网标准，从基础条件保证新能源发电并网的安全性和有效性。

2.3加强对相关技术标准的管理

新能源发电技术的推广带动了电力行业的整体发展，在行业发展的过程中，应该对技术性能指标做出明确的规定，保证行业的技术规范。应该加强在技术方面的研究，保证新能源发电并网的技术支持，编写行业技术标准，减少并网后对电力系统的影响。从业者应该认真总结在日常工作中发现的问题，学习研究电力系统并网后的技术规范，加强电力系统的智能化建设，全面监控新能源并网对电力系统运行的影响，优化系统布局的技术设计，最大程度地减少谐波和压波的影响，保证电力系统的安全运行，推动新能源发电行业的发展。

2.4电网调度控制

新能源并网作为当前电力系统完善的一个重要措施，逐步成为电力系统优化的重要途径。但是，由于新能源并网会对原有电力系统的电能质量产生一定的影响，因此，要最大程度上减小这种影响，相关部门必须要结合新能源并网电力系统运行的具体情况，加强对电网调度的控制，尤其是要加强在并网流程方面的管理与控制，使得在电力系统的运行过程中，能够充分应用系统性的电网调度，提高新能源发电的效益。在电网调度的管理与控制方面，相关部门与人员需要保障所有的设备设施处于正常的运行状态下，使得各种设备可以在电力系统内，发挥其应有的作用。当前，在新能源并网电力系统的电网调度控制方面，有关电力企业逐步应用了联络线频率偏差掌控技术，该种技术的应用，大大提升了新能源并网电力网络的稳定运行。

2.5强化并网管理

多样化的新能源发电方式并网后管理难度较大。为了更好地管理电力系统体系，相关的技术人员要建立信息管理平台，对电网电力的数据要做好收集、整理、分析。管理部门要成立专业的管理小组，通过技术手段大规模监控电网，及时发现其中存在的问题并作出改进，记录电力系统的运行情况，保证电网平稳安全运行。完善的管理体系可以在一定程度上提高用电质量，确保新能源发电及有关产业平稳发展。

2.6无功电压控制

新能源并网条件下，无功电压控制的实施，能够在一定程度上实现良好的电能质量控制。当前，我国电力系统的无功电压管控方面，新能源并网逐步朝着分区域、分层次与就地平衡的趋势发展。无功电压相关装置的管理上，相关部门需要结合电力系统电能质量的要求，科学进行无功装置的选择，保障多种无功设施能够实现良好的协调与配合，避免各种设备之间存在功能的差异性，将多个环节点电压控制在合理的范围内，保障在整个新能源并网电力系统的运行过程中，这些无功装置、设备设施能够发挥其应有的作用，实现良好的无功电压控制，提升电力系统运行的稳定性与安全性。在新能源并网电力系统无功电压的控制上，需要从以下方面来进行：①无功电压的管理与控制与功率计算之间存在着紧密联系，相关人员需要结合二者之间的关系，采用相关的无功设施内部响应机制，发挥静态与大容量调换设施的作用，将间歇性新能源场中的无功电压加以科学管理，必要情况下，可以应用小幅波动的动态装置，提升新能源并网电力系统运行的稳定性与可靠性。②将新能源场站群管理与无功电压管理相结合，提高新能源并网电力系统的电能质量。

结语

新能源并网后，接入大量的逆变器，对原有的配电网造成影响，增加电网谐波、造成电压失恒、电压闪变、信息孤岛等问题，威胁到原有配电网的有序运行。因此，需要进一步完善新能源并网技术的相关研究。

参考文献

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