馬江峰

摘要：可再生能源發(fā)電技術不可避免要面臨并網狀態(tài)，為最大限度上保障可再生能源的發(fā)電利用率，并網系統(tǒng)要合理控制相關策略，從而在保證最大輸出的基礎上達到對電網電能質量影響的最小化。即使在這種策略控制下，由于風速或光照強度等動態(tài)波動變化因素的不斷改變，使得新能源并網發(fā)電站的輸出功率存在著較大波動，這種間歇性的功率波動對整體的電能質量會造成不利影響。新能源發(fā)電系統(tǒng)在并網設置時往往會采用電力電子裝置，就會不可避免的產生電壓電流諧波，從而使變流器產生附加諧波電流，從而在很大程度上會影響電網頻率波動和穩(wěn)定性。

關鍵詞：新能源;并網發(fā)電;配電網;電能質量;影響

引言

由于受不同時期以及不同負荷水平的影響，用電情況往往不盡相同，并呈現(xiàn)出規(guī)律性循環(huán)變化。對于配電網電能質量優(yōu)化來說，更應該切實考慮現(xiàn)實情況，推進優(yōu)化技術的科學性、合理性、經濟性。

1配電網電能質量狀況

（1）低電壓現(xiàn)狀。由于城市人口越來越多，用電需求也逐漸增大，特別是在用電高峰期，最常見的低壓電用電高峰期是在夏季，電壓負荷量較大，極易造成電壓不穩(wěn)定，電能質量較不平衡。（2）電能質量問題成因分析。越來越多的用電需求導致了城市和農村用電負荷的加大，特別是針對用電高峰期，極容易造成電能供應的不穩(wěn)定性，一定程度上對電能質量造成影響。隨著用戶用電需求的不斷增加，越來越加重了供電廠的供電負荷，進而影響供電供電線路的正常使用和維護，造成電能質量減弱，出現(xiàn)低壓電的情況。城市居民以及農村居民用電需求逐漸增大，電網的發(fā)展也應該不斷滿足人們用電需求，同時還要適應當前經濟社會的發(fā)展，否則會加劇用電矛盾，使供電能力無法與人們用電需求相匹配，因此，這就需要有關部門加強供電系統(tǒng)的建設，著力推進用電技術更新和改進，同時也要加大供電設備投入力度，以更好地提高供電能力，保證電能質量，以滿足當前城市和農村居民對于用電的需求，促進城市農村經濟水平發(fā)展。

2新能源并網發(fā)電對配電網電能質量的影響

2.1對電網頻率的影響

傳統(tǒng)電力系統(tǒng)運行過程中出現(xiàn)頻率異常的概率是很少的，根據(jù)相關并網光伏頻率變化數(shù)據(jù)可以知道，即使光伏發(fā)電站容量較小時，也可以允許多臺機組投切，而不會出現(xiàn)電網頻率受限的情況。而在新能源發(fā)電站的發(fā)電容量占電網內總量比例逐漸增大時，由于新能源發(fā)電機出力的隨機性，就可能導致整個電網系統(tǒng)頻率出現(xiàn)波動，由此對用電用戶或整個電力系統(tǒng)的正常運行產生不良的影響。根據(jù)相關實驗數(shù)據(jù)并建立風電功率波動對電力系統(tǒng)頻率的評估模型后，我們可以得出0.01～1.0Hz的功率波動對整個電網系統(tǒng)的影響最大。

2.2新能源發(fā)電的間歇和波動性對電能質量的影響

根據(jù)當今的實際情況來看，大部分的新能源發(fā)電都存在著間接性和波動性缺陷。以風力發(fā)電為例，風能本身的不穩(wěn)定和季節(jié)性特點，就使得變電站產生的電能也就會隨之出現(xiàn)間接性和波動性狀態(tài)，進而使得新能源在發(fā)電并網過程中對電能的整體質量產生不良影響。對于這類新能源電能來說其控制手段比較復雜而且難以實現(xiàn)，在控制過程中還會產生電能沖擊會直接導致電量頻率紊亂，進而出現(xiàn)電力供應偏差或者電網閃變故障。為了有效改善這種故障情況，就需要在風力發(fā)電廠穿過低壓時就把電廠的電壓控制在一個較低的范圍內。還要不斷提升電網對于電量的接納能力，不斷調整將電網的電量峰值調整到合理的數(shù)值范圍內，從而保證電網的穩(wěn)定運行。并且在新能源發(fā)電并網過程中，動態(tài)無功功率和功率調整對于并網的影響是十分重大的，因此在新能源并網發(fā)電的系統(tǒng)中，無功補償功能也是普遍存在的。

3改善新能源發(fā)電并網對電網電能質量影響的措施

3.1并網標準的一致化

雖然新能源發(fā)電已經持續(xù)多年，也做了很多的相關研究，但是在統(tǒng)一標準方面的認知較低，對于電能穩(wěn)定性缺乏必要的了解和分析，無法全面認知到其對電能品質的影響。同時，對于干擾電能運行狀況的各項要素缺乏科學的掌握，相關的并網技術也處于探索階段，關于新能源的并網還未能構建一致的標準，對于并網后系統(tǒng)的檢測和控制技術也缺乏研究與應用。所以，為了完善統(tǒng)一的并網標準，一定需要強化對于并網標準的研究，發(fā)展出相關的科學技術，來支持并網標準的統(tǒng)一性。相關部門和機構要系統(tǒng)完善風力發(fā)電和光伏發(fā)電的相關設施，嚴格管理逆變器和控制器。在運行過程不斷加強技術方面的研究進度，并且針對新能源發(fā)電并網過程中可能出現(xiàn)的故障提出科學有效的解決措施。最后要不斷統(tǒng)一各地多樣的并網標準，明確新能源發(fā)電并網準入門檻，并規(guī)定相關部門嚴格執(zhí)行并網標準，從基礎條件保證新能源發(fā)電并網的安全性和有效性。

3.2諧波問題的處理

諧波對于電網系統(tǒng)的損害較大，也是較為常見的影響之一，在很多電子設備中都會發(fā)生諧波現(xiàn)象，無論是新能源發(fā)電的相關設備，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，能夠通過相關的措施加以避免和防范，比如在風電場的系統(tǒng)內，為了消除諧波問題，就需要集中連接各種風電機設備，并且安裝適宜的諧波過濾設施，全面控制電網系統(tǒng)中的諧波情況，在必要的時候，也需要利用到無功補償設施。

3.3波動性和間歇性的處理

這兩種影響因素基本都是源于客觀的自然環(huán)境，而自然狀況無法控制，所以為了消除這兩種影響和干擾，就需要從控制設備的角度出發(fā)解決，要想達到設備控制的目標，就需要把握好下述內容：一是科學地使用并網技術，強化新能源設備的技術含量，提升設備自身的性能和可靠性。二是關于電網系統(tǒng)的調節(jié)控制功能，關鍵是要確保對于峰值的調控功能，同時借助科學的電網設計來強化電網對于大電量的接納水平。三是在部分新能源發(fā)電中經常會發(fā)生無功率運轉的問題，進而導致能源損耗現(xiàn)象，為了避免該問題的出現(xiàn)，在系統(tǒng)中還需要應用到無功補償技術。

結束語

以太陽能發(fā)電和風力發(fā)電為代表的新能源在解決能源短缺、環(huán)境污染和可持續(xù)發(fā)展等問題中扮演著重要的角色，新能源的應用和發(fā)展也越來越快，配電網中的新能源并網發(fā)電情況也越來越普遍，但分布式光伏和分布式風電的輸出功率具有間歇性和不確定性，分布式電源并網發(fā)電會引起配電網電壓偏差變化和電壓波形畸變率變大等電能質量問題，而電能質量問題與人們的生活息息相關，人們對電能質量問題日益關注和重視。因此，為有效提高配電網的電能質量及運行的安全穩(wěn)定性，并更好地發(fā)揮新能源并網發(fā)電的優(yōu)勢，相關部門要不斷改進技術條件，以彌補新能源發(fā)電的自然條件缺陷。

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