張朝暉

摘 要：隨著人類社會快速的發(fā)展，對自然資源能源的消耗都十分巨大，這也就導致了傳統(tǒng)的能源數(shù)量逐漸的減少，由于傳統(tǒng)能源大多是不可再生資源，因此為了滿足人類生活生產(chǎn)對能源的需求，一些新型的能源逐漸的被開發(fā)出來，比如新能源并網(wǎng)發(fā)電，雖然代替了傳統(tǒng)的發(fā)電能源，但是目前相關的技術還不成熟，新能源發(fā)電并網(wǎng)對電網(wǎng)電能的質量存在著一些較為顯著的影響，主要體現(xiàn)在電壓、電網(wǎng)諧波、電網(wǎng)頻率三個方面，本文對此進行簡要的分析。

關鍵詞：新能源發(fā)電并網(wǎng)；電網(wǎng)電能質量；影響分析

1 引言

能源是人類社會發(fā)展的必要條件，各個領域的生產(chǎn)和工作都需要大量的能源來支持，而自然資源衍生出的傳統(tǒng)能源產(chǎn)量逐漸的減少，因此對新能源的開發(fā)和利用已經(jīng)成為了人類社會發(fā)展的必然趨勢。以新能源發(fā)電并網(wǎng)為例，雖然有效的代替了傳統(tǒng)的發(fā)電能源，但與此同時由于技術上的不成熟以及一些其他因素，新能源形式的發(fā)電對電網(wǎng)電能質量的影響也較為嚴重，本文就對此進行簡要的分析供相關人員參考。

2 新能源并網(wǎng)發(fā)電的類型和特點

2.1 新能源并網(wǎng)發(fā)電的類型

新能源并網(wǎng)發(fā)電的形式逐漸的得到普及，在替代了傳統(tǒng)能源的同時，新型的能源往往具有綠色、可再生、無污染等優(yōu)點，新能源主要包括：風能、太陽能、光能以及水利發(fā)電等等。目前，人類社會的發(fā)展給環(huán)境帶來了極為嚴重的破壞，并且能源消耗也十分的巨大，面對傳統(tǒng)能源日益減少的現(xiàn)狀，對新能源的開發(fā)和利用也具有了更加重要的意義

2.2 新能源并網(wǎng)發(fā)電的特點

新能源在對環(huán)境的保護以及解決傳統(tǒng)能源稀缺的問題上有著明顯的成效，但是相比于傳統(tǒng)的能源，新型的能源具有一定的間歇性。以風能和太陽能為例，相關的發(fā)電社會將風能和太陽能作為主要的運行能源，這就造成了設備對風能和太陽能的需求是十分巨大的，而在一些特殊的季節(jié)或者天氣中，光照或者風力的不足也就會導致發(fā)電設備無法進行滿負荷的運作，無法將大量的電能輸出到公共電網(wǎng)中。

3 新能源并網(wǎng)發(fā)電對電壓的影響

3.1 饋線穩(wěn)態(tài)電壓

國內的電力系統(tǒng)在對電壓進行調節(jié)時，主要利用投切電容器和調節(jié)有載調壓的變壓器分接頭的方式來實現(xiàn)，對于一些動態(tài)無功的電壓調節(jié)設備是很少使用的。對著新能源應用的逐漸普及，相關人員逐漸的發(fā)現(xiàn)新能源并網(wǎng)發(fā)電站不斷波動的發(fā)電頻率對線路本身符合潮流的波動會產(chǎn)生極為嚴重的影響，這對電壓的調節(jié)工作來說也會產(chǎn)生一定的阻礙，傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)電壓調節(jié)的方法與新能源的發(fā)電方式不匹配，因此需要對傳統(tǒng)的電壓調節(jié)方式進行改進。

3.2 電網(wǎng)電壓的閃變

在對新能源發(fā)電并網(wǎng)進行應用的過程中，電網(wǎng)電壓的閃變是較為主要的問題，新能源并網(wǎng)發(fā)電站中發(fā)電機組的開機、停機以及投切發(fā)電站的補償電容器是電壓閃變發(fā)生的主要原因，新能源并網(wǎng)發(fā)電站在對電能進行輸出時所產(chǎn)生的功率上的波動對電網(wǎng)電能的質量來說具有著顯著的影響，而風速的變化時造成輸出功率變化的主要原因，與電壓的閃變有著直接的聯(lián)系。

4 電網(wǎng)諧波和電網(wǎng)頻率的影響

4.1 新能源并網(wǎng)發(fā)電對電網(wǎng)諧波的影響

新能源并網(wǎng)發(fā)電所主要利用的能源就是風能和太陽能，主要是風力和光伏兩種形式，在利用光伏的發(fā)電站中，由于逆變器絕緣柵雙極型功率開關的相關物理特性存在，并且脈寬調制控制法可以通過逆變器的形式對自身進行控制，這也是電壓電流諧波產(chǎn)生的主要原因。

4.2 新能源并網(wǎng)發(fā)電對電網(wǎng)頻率的影響

我國的電力系統(tǒng)在運行的過程中，電網(wǎng)的頻率相對穩(wěn)定，通過調查的數(shù)據(jù)顯示，當利用光伏的新能源并網(wǎng)發(fā)電站自身的容量較少時，即使多臺發(fā)電機組同時進行投切也可以將電網(wǎng)的頻率控制在正常的范圍內，但是當新能源發(fā)電站本身所具有的容量占據(jù)了總發(fā)電量的較大比例時，隨機性較強的新能源并網(wǎng)發(fā)電會使電網(wǎng)的頻率無法避免的出現(xiàn)波動，這對電力系統(tǒng)和用戶來說是極為不利的。

5 新能源發(fā)電并網(wǎng)導致孤島情況

孤島情況的產(chǎn)生是由于在電網(wǎng)壓力降低之后，并網(wǎng)風力發(fā)電以及光伏發(fā)電仍然在對電網(wǎng)供電，會對失去壓力的電網(wǎng)持續(xù)供電，所以要與本地負載連接相互結合，保證其獨立運行，從而避免出現(xiàn)孤島情況。

孤島情況會使電網(wǎng)中的電壓、頻率等出現(xiàn)動態(tài)波動，當電壓和頻率的波動空間超過電網(wǎng)安全范圍，就會極大地影響到設備的安全使用。在孤島情況下，線路系統(tǒng)會經(jīng)常出現(xiàn)自動跳閘的情況；而且也會在負載容量中出現(xiàn)變化，當容量超過指定范圍時，就會在便運器中出現(xiàn)超速負荷的情況，從而導致逆變器溫度超高，起火現(xiàn)象就會隨之發(fā)生。此時，維修逆變器的維修人員會受到嚴重傷害，甚至出現(xiàn)生命危險，所以就算重新合上電路的電閘，也不會起到作用。孤島情況不僅會對電力系統(tǒng)造成較大影響，同時也會危及用戶安全。

6 新能源發(fā)電并網(wǎng)的間接性和波動性發(fā)電影響

在對新能源并網(wǎng)發(fā)電進行利用的過程中，以將風力作為能源的新能源并網(wǎng)發(fā)電站為例，由于風能供應的間歇性和不穩(wěn)定性，發(fā)電站所提供的電能也具有著間歇性和不穩(wěn)定性，對于這些電能來說，控制的難度較高，對這些電能進行控制所產(chǎn)生的電流沖擊會造成電量頻率偏差以及電網(wǎng)閃變等等現(xiàn)象出現(xiàn)。為了避電網(wǎng)中出現(xiàn)瞬間障礙，就需要在風電場穿過低壓時就需要將電廠的電壓控制在較低的范圍內。只有提高電網(wǎng)對電量的接納能力，并將電網(wǎng)電量的調峰提高到合適的范圍，才能確保電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性得以保證。動態(tài)無功率以及功率調整這兩個功能在新能源并網(wǎng)發(fā)電機組中是極為重要的，無功消耗在并網(wǎng)發(fā)電站中是極為常見的，因此，無功補償功能在新能源并網(wǎng)發(fā)電站的系統(tǒng)裝置的應用功能中是極為常見的。

7 電能質量下降所產(chǎn)生的危害

電能的質量涉及很多個方面，其中較為典型的質量問題就是電壓跌落現(xiàn)象，在傳統(tǒng)的企業(yè)中，這種暫時性的電壓跌落并不會造成嚴重的影響，但是，在一些新興的電子設備生產(chǎn)行業(yè)中，不同電子設備對電壓跌落現(xiàn)象具有不同的敏感性，一些較為精密的電子設備在生產(chǎn)的過程中對電壓跌落的敏感度較高，而通常這種設備都是大規(guī)模生產(chǎn)的，因此，哪怕是暫時性的電壓跌落也會造成巨大的經(jīng)濟損失。

8 結語

從上述分析可知，隨著人類社會的高速發(fā)展，對能源的消耗是十分巨大的，傳統(tǒng)的能源產(chǎn)量逐漸的減少，因此對新能源的開發(fā)和利用就顯得極為重要了，而隨著新能源發(fā)電并網(wǎng)的普及，由于技術的不成熟，一些問題也逐漸的體現(xiàn)出來，因此為了滿足人們生產(chǎn)、生活以及工作的需求，相關的人員一定要積極的對新能源并網(wǎng)發(fā)電技術加以不斷的改進和創(chuàng)新。

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