新能源并网对电力系统电能质量的影响

（镇江三新供电服务有限公司句容分公司边城供电所，江苏 镇江 212400）

能源是人类社会稳定发展的重要条件，各个领域的生产与工作都离不开能源的支持，但是自然界衍生的能源产量随着开采逐渐减少，因此对新能源的开发和研究成为重点。本文以新能源发电并网为例进行分析，虽然新能源发电替代了传统的发电，但是其技术上还存在一些不成熟的因素。

一、新能源发电并网的类型和特点

（一）新能源并网发电的类型

现阶段，新能源并网发电的形式逐渐得到推广。新能源具有无污染、可再生等优势，新能源发电的类型主要有风能发电、太阳能发电、以及水利发电等。随着社会的不断进步，传统能源发电以及人类活动给社会环境带来了严重的破坏，同时能源消耗持续能加，导致传统的能源日益减少。此时新能源发电开始逐渐替代传统的能源发电，因此加强对新能源发电的开发和研究对于人们的生活和社会发展都具有重要意义。

（二）新能源并网发电的特点

新能源发电对于环境保护和解决传统能源稀缺问题都具有十分积极的意义，但是与传统的能源发电相比，新能源本身具有一定的间歇性特点。例如，风能和太阳能，如果将风能和太阳能作为发电的主要能源，那么发电设备对于风能和太阳能的需求量就十分大；对于特殊季节或者是天气，如果出现光照或者是风力不足，就会导致发电设备无法满负荷的运行，进而无法制造出大量的电能来输送到公共电网中。

二、新能源发电并网对电网电能质量产生的影响

（一）新能源并网造成电网电压偏差

近年来，太阳能发电已经广泛应用和推广。但是太阳能光伏发电容易受到季节、太阳光照及温度等方面的影响。晴天和阴天的光照、温度等方面存在一定的差异，那么光伏发电系统的发电量也有所不同，导致光伏发电系统输出的功率变化比较大，引起电压变化大。风力发电受到风速等方面的影响，导致风力发电机的运行功率受到影响，从而造成电压闪变和波动。一般在风力资源比较丰富的地区建立风力发电厂。同时，新能源发电设备在启动、关闭环节，输出功率也会出现较大的波动。新能源容易受到外界因素的影响，导致输出电压的变化。如果并网以后，新能源电源的比例比较大，则进一步提高了电压调节难度。

（二）新能源发电并网导致电网谐波问题

分布式电源接入到配电网时，需要大量的并网逆变器。这些逆变器采用脉宽调制控制方式，在并网时会产生大量的电流谐波。太阳能光伏发电设备和风力发电设备在运行过程中，受到光照强度、太阳照射角度、物体阴影以及风速等方面的影响，输出功率会发生一定的变化，从而导致大量的谐波。造成并网风力发电机组电网谐波出现的主要因素包括两个方面：一方面是风力发电机组并联补充的电容器和线路阻抗发生谐振产生谐波；另外一方面是风力发电机组内部安装了大量的电子设备，这些电子设备在运行过程中可能产生一定谐波。

（三）孤网的问题

孤岛问题的是因为在电网系统降压后，接入的风电机组与光伏电站依旧在向电网供电，从而对降压电网进行持续性供电，因此要充分结合本地连接负荷，确保其单独运行，以防止引起孤岛问题。

孤岛问题会造成电网系统频率、电压等的波动，在频率与电压波动范围超出安全限定值后，将对设备稳定运行造成较大影响。在孤岛事故下，电网会常常发生自动跳闸事故；同时，也可能在负荷容量中产生改变，在容量超出限定范围后，则将在变运器内引起超负载状况，进而造成逆变器的温度大幅升高，然后会引起起火等事故。此刻，逆变器维护检修人员将可能遭受重大伤害，严重时会威胁生命安全，即便再次闭合电路电闸，也将不起作用。因此，孤岛问题不但会严重威胁电网系统的安全运行，并且也将对用户人身安全造成重大隐患。

三、优化新能源发电并网策略

（一）加强对电能质量的控制

通过前面就新能源发电对电力系统的影响进行综合分析，建议针对影响电能质量的主要因素，对电力系统进行优化。一是电压闪变和波动方面，通过在电路中加装有源电力滤波器，来平衡并网的电压波动，通过加装动态电压恢复器，提高电网稳定性。二是减少谐波影响，通过加装静止无功补偿器，减少谐波干扰。

（二）完善技术标准与规范

新能源具有环保和可再生的优点，近年来得到了广泛应用。新能源发电涉及的技术领域比较多，新能源发电并网则更为复杂，所以在实际应用中还存在一些问题。要不断加强对新能源发电并网的研究，不断完善新能源发电并网的技术标准，针对新能源并网中存在的问题进行攻关，减少并网对电力系统电能质量带来的不良影响。同时认真学习研究电力信息通信技术等先进技术，做好电力系统的智能化管理，及时监测并网对电网运行的影响，从而不断优化新能源并网技术，减少谐波、电压波动等对电力系统的危害，确保新能源发电行业可持续发展。

四、总结

由于新能源的特殊性以及我国在新能源方面技术能力方面还略有欠缺，这使得新能源在并网发电后对电网电能质量造成了一定影响，甚至一部分人对新能源的并网发电技术还提出质疑，这对我国新能源技术的发展产生了消极的影响，从而也严重威胁了电网系统的稳定运行。针对这些问题，必须要加大研究力度，不断完善和优化并网技术，以促进新能源发电事业的不断发展，从而以新能源向人类提供电力，保障人们的正常电力需求，进而使人们的生活质量得到不断改善。