李兆錄
摘要:隨著社會的飛速發(fā)展,新能源逐漸進入到我們的日常生活中,但是目前還無法很好地處理并網(wǎng)之后對于電網(wǎng)電能的質(zhì)量影響,基于此,本文對新能源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)概述以及改善新能源發(fā)電并網(wǎng)對電能質(zhì)量影響的措施進行了分析。
關(guān)鍵詞:新能源;發(fā)電;并網(wǎng);電能質(zhì)量
當前,社會經(jīng)濟發(fā)展對能源資源需求不斷增加,為減少對傳統(tǒng)化石能源的依賴,在新能源研究推廣方面投入了大量資金,并取得了一定的成效。目前,我國新能源發(fā)電并網(wǎng)規(guī)模持續(xù)擴大,由此也暴露了一些問題,如新能源發(fā)電并網(wǎng)占比增大后,電網(wǎng)運行穩(wěn)定性受到影響,電能質(zhì)量下降,如何解決此類問題直接關(guān)系到新能源發(fā)電技術(shù)的未來進一步推廣運用。
一、新能源發(fā)電的出現(xiàn)
新能源,又稱非常規(guī)能源,是指傳統(tǒng)能源之外的各種能源形式。指剛開始開發(fā)利用或正在積極研究、有待推廣的能源,如太陽能、地熱能、風能、海洋能、生物質(zhì)能和核聚變能等。新能源的出現(xiàn)也標志著社會進入一個全新的時代。創(chuàng)新是這個時代對人才的要求,而新能源的定義就是打破傳統(tǒng),運用更加環(huán)保的“新”一代能源去取代傳統(tǒng)能源的地位。這一概念很符合當今社會所強調(diào)的可持續(xù)發(fā)展這一主題,新能源真的能夠完全取代傳統(tǒng)資源。
二、新能源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)概述
(一)分布式新能源發(fā)電技術(shù)
分布式發(fā)電又稱為分布式供能或是分散式發(fā)電,主要是指將以新能源為核心的小型發(fā)電裝置布置在負荷附近區(qū)域進行發(fā)電的方式。所以,要想更好地利用新能源實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)供電,就需要配置完善的電能儲存技術(shù)進和分布型產(chǎn)電技術(shù),保證供電的順利進行。當前,應用廣泛的可再生能源主要有水能、風能、太陽能、地熱能、潮汐能和生物能等,風能產(chǎn)電和太陽能發(fā)電是新型能源產(chǎn)電技術(shù)的主要研究方向。風能產(chǎn)電是利用風能來驅(qū)動制電裝置運轉(zhuǎn),從而實現(xiàn)電力產(chǎn)出的發(fā)電工藝。在風力發(fā)電機組并網(wǎng)運行的過程中,電網(wǎng)頻率和發(fā)電機輸出頻率需要保持一致,最大限度地確保并網(wǎng)運行的可靠性和安全性。風力發(fā)電可以分為變速恒頻風力發(fā)電和恒速恒頻風力發(fā)電。光伏發(fā)電則基于半導體材料的光電效應,將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能。
(二)微網(wǎng)基本概念
分布式電源并網(wǎng)系統(tǒng)以新能源為基礎(chǔ),利用微網(wǎng)實現(xiàn)協(xié)調(diào)控制,可以科學地解決并網(wǎng)過程中的各種問題,從而降低分布式電源并網(wǎng)對電網(wǎng)整體的影響。微網(wǎng)通常由儲能裝置、分布式微源、負荷、控制系統(tǒng)和電能轉(zhuǎn)換設(shè)備等構(gòu)成,屬于小型配電網(wǎng)絡(luò),基于不同需求,能夠采取靈活的能量管理模式。
三、改善新能源發(fā)電并網(wǎng)對電能質(zhì)量影響的措施
(一)統(tǒng)一新能源發(fā)電并網(wǎng)標準
根據(jù)相關(guān)實踐可以得知當前情況下,我國對于新能源的發(fā)電并網(wǎng)標準不夠統(tǒng)一,相關(guān)的規(guī)定條例還不完善。相關(guān)技術(shù)人員對于整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和新能源并網(wǎng)發(fā)電會產(chǎn)生的負面影響掌握程度不夠,并且對于系統(tǒng)的電網(wǎng)調(diào)度以及影響電網(wǎng)輸電整體質(zhì)量的因素都無法做出科學的解釋和并制定應對措施。因此相關(guān)部門和機構(gòu)要系統(tǒng)完善風力發(fā)電和光伏發(fā)電的相關(guān)設(shè)施,嚴格管理逆變器和控制器。在運行過程不斷加強技術(shù)方面的研究進度,并且針對新能源發(fā)電并網(wǎng)過程中可能出現(xiàn)的故障提出科學有效的解決措施。最后要不斷統(tǒng)一各地多樣的并網(wǎng)標準,明確新能源發(fā)電并網(wǎng)準入門檻,并規(guī)定相關(guān)部門嚴格執(zhí)行并網(wǎng)標準,從基礎(chǔ)條件保證新能源發(fā)電并網(wǎng)的安全性和有效性。
(二)諧波問題的處理
諧波對于電網(wǎng)系統(tǒng)的損害較大,也是較為常見的影響之一,在很多電子設(shè)備中都會發(fā)生諧波現(xiàn)象,無論是新能源發(fā)電的相關(guān)設(shè)備,還是在線路或者電容器中都可能存在諧波情況。但是諧波問題基本都屬于可控范圍,能夠通過相關(guān)的措施加以避免和防范,比如在風電場的系統(tǒng)內(nèi),為了消除諧波問題,就需要集中連接各種風電機設(shè)備,并且安裝適宜的諧波過濾設(shè)施,全面控制電網(wǎng)系統(tǒng)中的諧波情況,在必要時也需要利用到無功補償設(shè)施。
(三)應對波動性和間接性的解決措施
新能源發(fā)電的波動性和間接性是由自然因素所決定的,雖然不能改變自然條件,但是可以通過發(fā)電設(shè)備的改進彌補這項缺陷。首先對于發(fā)電并網(wǎng)的新能源設(shè)備要不斷調(diào)試,使其適應現(xiàn)有并網(wǎng)技術(shù)性能條件。其次對于整個電網(wǎng)來說,要不斷加強電網(wǎng)對于用電和輸電峰值的調(diào)節(jié)能力,從而改善電網(wǎng)對波動性間接性電能的整體接納能力。此外相關(guān)的新能源發(fā)電系統(tǒng)中,必須要具備有功功率調(diào)節(jié)和無功功率調(diào)節(jié)的功能,最大限度上降低新能源電能波動性對整體電能質(zhì)量的影響。最后新能源設(shè)備必須要具備無功補償功能,來規(guī)避風力發(fā)電和光伏發(fā)電過程中沒有功率還在繼續(xù)運轉(zhuǎn)的損耗。
(四)合理控制電能質(zhì)量
新能源并網(wǎng)會對電力系統(tǒng)產(chǎn)生一定的影響,應該根據(jù)對電能影響的內(nèi)容,完善電網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)備。全面優(yōu)化電力系統(tǒng)的布局和設(shè)計,在電力系統(tǒng)容易發(fā)生閃變和波動的情況下,及時加裝電力濾波器,以保證并網(wǎng)后的穩(wěn)定運行,使電壓波動在合理范圍之內(nèi),加裝壓恢復器能夠提高穩(wěn)定性,最大程度地減少諧波的影響,還可以安裝靜止無功補償器,以減輕諧波的干擾。
(五)加強對相關(guān)技術(shù)標準的管理
新能源發(fā)電技術(shù)的推廣帶動了電力行業(yè)的整體發(fā)展,在行業(yè)發(fā)展的過程中,應該對技術(shù)性能指標做出明確的規(guī)定,保證行業(yè)的技術(shù)規(guī)范。應該加強在技術(shù)方面的研究,保證新能源發(fā)電并網(wǎng)的技術(shù)支持,編寫行業(yè)技術(shù)標準,減少并網(wǎng)后對電力系統(tǒng)的影響。從業(yè)者應該認真總結(jié)在日常工作中發(fā)現(xiàn)的問題,學習研究電力系統(tǒng)并網(wǎng)后的技術(shù)規(guī)范,加強電力系統(tǒng)的智能化建設(shè),全面監(jiān)控新能源并網(wǎng)對電力系統(tǒng)運行的影響,優(yōu)化系統(tǒng)布局的技術(shù)設(shè)計,最大程度地減少諧波和壓波的影響,保證電力系統(tǒng)的安全運行,推動新能源發(fā)電行業(yè)的發(fā)展。
(六)孤網(wǎng)問題的處理
孤網(wǎng)問題出現(xiàn)的重要因素就是電網(wǎng)系統(tǒng)的壓力減小,在處理孤網(wǎng)問題時也需要以此為切入點,在實現(xiàn)并網(wǎng)前,就需要做好電力調(diào)度,強化相關(guān)的審核工作。對于新能源發(fā)電而言,實現(xiàn)并網(wǎng)的關(guān)鍵前提應該是擁有功率的預測能力。
四、結(jié)束語
新能源的開發(fā)與利用符合當代社會發(fā)展的主題,被人們所廣泛接受,新能源發(fā)電技術(shù)還是存在漏洞,需要日益完善,想必在不久將來,新能源發(fā)電會完全取代傳統(tǒng)發(fā)電模式。國家在并網(wǎng)標準方面也許嚴格控制,嚴格保障并網(wǎng)后電網(wǎng)電能的質(zhì)量。
參考文獻:
[1]杜強,郎澤萌,張小雷,葉繼芳.新能源并網(wǎng)對電力系統(tǒng)電能質(zhì)量的影響[J].電力設(shè)備管理,2020(12):120-121.
[2]徐潛,唐凌云,李西.新能源發(fā)電并網(wǎng)對電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響[J].集成電路應用,2020,37(09):138-139.