分析新能源并网发电系统及其相关技术

宁显衡

摘要：在时代与社会高速发展的过程中人们对电能的需求不断增加，同时也推动电力行业发展更加迅猛。自然环境与能源紧张问题是现阶段全球经济发展面临的主要问题。基于对生态环境保护的基本要求，风能、太阳能、水能以及生物能等新能源逐步得到了广泛应用与发展，在很大程度上推动了国内外电力行业的繁荣发展。因此，在未来发展阶段，需要进一步对新能源并网发电的技术及发展趋势进行深入研究与分析，从而结合时代发展的要求，充分发挥新能源的优势，提高能源的利用率，促进经济与生态的协调发展。

关键词：新能源;并网发电;技术

引言

无论是社会发展还是日常生活，都离不开高效、稳定的电力供应。从环保角度来看，新型能源的产电技术将会逐渐取代传统的技术，我国要实时调整电力供应结构。但是，我国新兴能源产电技术起步较晚，所以关键技术还有待进一步发展和突破，工程技术人员需要进一步研发和应用新能源产电技术。

1新能源发电并网概述

新能源具有诸多优点，种类较多，如太阳能、海洋能、风能等，其逐渐替代传统能源。人们要大力发展新能源产业，缓解环境污染，解决能源短缺问题。和传统能源相比，新能源具有间歇性，如太阳能、风能。一些电力企业将风能和太阳能当作电能的主要来源，大力发展风力发电和太阳能发电产业，使得风能和太阳能的需求不断增加。但是，一旦遇到无风、阴雨天等情况，就会影响新能源发电设备的正常运行，导致发电能力下降。现阶段，部分地区大力发展经济，却忽视环境保护，酿成严重的环境污染，各种传统能源的消耗量快速增加，导致传统能源储量快速减少。在这种情况下，积极开发和使用新能源具有十分重要的作用。新能源发电并网形式多样，当前，人们要大力研究新能源发电技术和并网技术，大力推广和应用新能源，拓展新能源的发展空间。

2新能源发电技术在电力系统中的有效应用

2.1风力发电技术

风能是世界上最重要的资源之一，其储量是目前人类可利用的其他资源的十倍以上。风能的产生是将风转化为机械能，驱动风再通过风力发电机将机械能转化为电能。（1）风力发电机的类型。根据装机容量的不同，风力发电机可分为小型、中型、大型和特大型。风力发电机的容量越大，叶片就越长。根据风力发电机的设计，可分为纵轴结构和横轴结构两类。根据功率控制方式的不同，可分为变攻角汽轮机、主动齿轮箱汽轮机和固定攻角汽轮机。根据发电机转速的不同，可以分为恒速风力发电机、变速风力发电机和恒速风力发电机。不同的能源形式可以分为海上风电和陆上风电两类。风能可分为高速和低速风力发电机，上游可分为风力发电机和风力发电机。（2）设备配置和功能。风力发电机主要由风机、短舱、基础和塔筒组成。风机通常由叶片、轮毂和插接系统组成，叶片的形状决定了风能吸收多少能量。如果风机的风速高于静止风速，则高度依赖旋转叶片的末端进行空气制动。如果风机叶片因结霜、腐蚀、裂纹等情况而不能正常运行，需要及时对风机叶片进行保护和防护。（3）风机控制装置。由于新技术的快速发展，新的网络连接技术采用了被广泛使用的控制模式，通过神经网控制叶片对风力发电机的转速和功率进行控制。风电场还必须配备SVG等无功补偿器，以预测风机的空气动力特性和风机与电网的距离，以获得良好的效果。（4）被动式能源管理技术。由于风电场并网运行会消耗无功，因此稳定风电场的网络电压与平衡无功同样重要。

2.2太阳能发电

太阳能发电是指利用太阳散发的能量作为主要能源进行发电。太阳能发电具有非常多的应用优势。其一，只要可以接收阳光照射，就可以通过太阳能发电。其二，用户通过单独的供电装置同样可以实现太阳能发电。其三，逆变器并联到发电系统，从而形成并网运行发电模式。其四，太阳能发电产生的污染非常小，几乎可以忽略不计，在发电过程中不会产生噪声，而且发电成本较低。因此，太陽能发电是一种既节能环保又节约成本的高质量发电方式。其五，太阳能发电应用在偏远地区，可以解决用电困难问题，所以太阳能发电是一种具有巨大潜力的发电形式。

3提升新能源并网电能质量的相关措施

3.1协调控制储能与新能源

由于新能源接入并网

后会对电气系统的电能质量产生一定的影响，所以相关部门和人员应调整和控制储能和新能源，从而进一步提高电能的质量。其主要表现在：加强储能与新一代能源的综合管理与控制以及与大区域网络的连接。在某些特殊的环节，必须要进行相应的协调控制操作，并在相关领域积极分散控制管理模式。它促进了新能源的发展，使其可发挥应有的作用并实现电网的多样化;加大对专用储能技术的投入，重点加强新能源网络的管理。例如积极推广和使用新的发电设备，优化相关的发电设备，提高风能和太阳能发电的速度以及避免新能源之间的互相限制等。

3.2降低功率损耗，缓解风电电网压力

风电电网的功率损耗可以分为有功损耗和无功损耗两种，对功率损耗进行研究可以解决风电电力线路之中存在的问题，通过降低功率损耗能够降低风电系统的用电负荷，从而提高风电设备的使用寿命。所以风电场要对有功功率采用公式进行计算，将导线的路径选择合理的方式，从而最大限度降低电阻的压力，使有功损耗尽可能降低;对于降低无功功率来说，要根据风电场的实际情况来选择适宜的变压器，对无功功率进行有针对性的补偿，当前我国风电场大都采用整合电网资源、并联电容器、同步调相机和静止无功补偿器等几种无功补偿方式，都能够有效缓解风电并网的压力，进而提高风电并网系统整体的稳定性和安全性。

3.3完善技术标准与规范

新能源具有环保和可再生能源的优点，近年来已被广泛使用。由于新能源发电涵盖更多的技术领域，且新能源发电的连接更加复杂，因此在实际使用的过程中仍存在一些问题。为减少并网对电网电能质量的负面影响，必须不断加大对新型发电系统互联的研究力度，不断提高新型发电系统互联的技术水平，解决新能源接入问题。同时应认真研究和检查能源信息和通信技术等先进技术，对供电系统进行智能管理，并及时监控电网连接对电网运行的影响，不断优化新的电网技术、谐波和技术以减少电压波动，确保新发电行业的可持续发展。

3.4合理控制电能质量

新能源并网对电网也有着一定的影响，需根据对电能影响的内容来不断完善电网的设备，从而充分优化电源系统的布局和设计。如果电源系统有闪烁和波动的趋势，必须及时安装电源滤波器，从而确保在连接到网络后能够正常稳定的运行，以使电压波动在合理范围内，然后调整电压。还可以安装静态功率因数补偿器以减少谐波干扰。

结语

新能源技术的发展，为人们的生活带来了诸多的便利，它不仅仅是一种技术型的改革，同时也与人们日常的衣食住行有密切的关系，新能源的革命也会成为人们生活方式的一场革命。对于新能源发电技术的研发与升级，注重新能源生产销售过程中的问题进行深入的研究与思考，才是优化电力系统，为人们生活谋福利的正确选择。

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