新能源发电与电能质量问题浅析

新能源发电与电能质量问题浅析

鲁静

国投甘肃新能源有限公司  甘肃兰州  730070

摘要：随着我国社会化进程的不断深入，我国对与电力能源的需求量呈现出急速上升的趋势，而随着需求量的增大，以往传统的发电方式所提供的电力能源已呈现出供应不足的状况，这就使得新型电力能源的开发越来越被人们所重视。现阶段对于新型发电能源的探索在时代发展中已经有着十分重要的地位，其不仅能够将我国一些电力能源缺乏性问题进行解决，同时也是体现出我国电力网络水平的重要凭证。

关键词：新能源发电；电能质量；问题

1 前言

随着我国经济的发展，人们的生活水平不断提高，对电力的需求也逐渐增加，现阶段传统的发电方式无法满足人们发展的需求，在保证供电质量的同时，也要注意新能源的使用，在21世纪，我国已经改变了传统的发电形式，在发电时广泛应用了风力发电、太阳能发电等新能源发电形式，但是在采用新能源进行发电的过程中仍然具有诸多的问题，需要采取适当的措施进行解决，由此可见，对新能源发电与电力质量问题进行探讨具有重要的现实意义。

2 新能源发电的概念及优点

新能源主要是指传统能源之外的各种能源形式，主要包括风能、太阳能、水能、地热能等，新能源发电就指的是依靠这些新型的能源进行发电，而不是单纯地依靠煤炭石油等传统能源进行发电。采用新能源方式进行发电，不仅可以实现资源的可持续利用，而且可以优化资源配置，把闲置资源转化为可利用资源，提高了资源的利用率。另外，采用新能源发电技术不会产生污染，煤炭石油等传统能源可能会产生有害大气的二氧化碳气体，而采用新能源就不会产生这样的污染，提高了环境质量。但是，对于新能源并没有大规模的开采和发现，地区与地区之间差异也比较大，所以，对于如何稳定的利用新能源达到最大化的供电还需要长远的研究。

3 新能源发电并网给电网电能质量带来的影响

3.1新能源发电并网给馈线稳态电压带来的影响

分布式电源接入的电压稳定调节需要借助多种装置，如变压器、动态无功调节装置，多种装置相互配合。在开展电压调节时，如果新能源电网的接入比例较高，就可能会使发电站线路负荷过大，无法确保电力调整稳定开展，因为发电站功率存在波动现象。通常，在进行新能源发电并网时，两个发电站的距离设计十分重要。如果新能源发电站和主发电站的距离较大，那么负荷比例会随之变高;相反，如果新能源发电站和主发电站的距离较小，那么负荷比例会随之变小。负荷比例和距离大小存在密切联系，负荷比例不断增大时，发电站上游输送功率极易出现逆流，电压没有均匀分布。

3.2影响所接入电网的电网频率

电网频率稳定，是保障电网运行平稳以及用户用电安全的基本，经过对不同新能源的发电频率调查，如果新能源发电在电网所占比例增加时，对电网的影响较大，电网的不稳定性增加，会出现异常的波动现象，例如光伏发电时，当所占电网容量较小时，电网频率基于平稳，但是当光伏发电量激增，接入电网的电容量也会比平时异常，这会造成电网中的电容量不稳定，电力系统的频率波动比较大，对发电机组和用户生活用电都有一定的不安全性。想要减少这种波动性的发生，又同时能满足大量的用电需求，就要充分考虑发生这种波动性的情况的可能性，并加以预防。

3.3新能源发电并网的不稳定对电网谐波的影响

新能源发电并网接入电路时，由于设备的影响，也会引起电网谐波的问题。风力发电并网所产生的谐波，一方面是由于发电机组本身的电子元件所产生的，另一方面是风力发电的不确定性导致电网不对称产生的谐波，输出功率不稳定不能有力的保证电网的电能质量。光伏的电压波动对电网的影响也非常大，光伏不同的地区发电量也相同，这和当地环境有着很大的关系，一旦出现发电量过大，功率猛增，会妨碍电网的正常运行，对电网的冲击性很大，光伏发电也会导致谐波发生畸变，光伏产生的谐波的不稳定性很大，而光伏发电机组中的电容器等元件的特性会让谐波的畸变变得更明显。由此可见，新能源的发电并网对电网的谐波影响也非常大，不利于保证电网的电能质量。

4 优化电网质量和稳定的措施

4.1安装失压脱扣装置，促进供电连续性

安装失压脱扣装置，可以在电源电压低于标准工作电压时实现自动关闭开关的效果，具有瞬时及延时脱口的特点，当控制器动作电压达到35%-70%时，可以使闭合的断路器断开，当控制器电压大于85%-110%时，可以使断路器自动闭合。根据失压脱扣装置的特点，在双回路供电低压主受开关上安装失压脱装置，并使两个助手开关进行互锁，如果其中一个回路出现故障问题，另一个回路能够快速的恢复供电。这种供电方式的主受开关可以自动对母线的状态进行识别，当检测到母线处于失压情况时可以自动进行脱扣处理，维持正常的供电效果。但是在电网发生电能质量下降时，由于普通的交流接触器在电压低于50%、时间超过一个周期时，接触器会达到释放的情况，使两个主受开关在互锁中快速恢复供电，而接触器却不能有效的解决这种晃电过程。同时，作为电力企业需要具备持续生产的特点，如果发生供电故障的问题，会导致现场环境中的电动机出现群跳的情况，使正常的系统生产出现混乱。因此，需要有关电力管理部门对供电连续性问题进行深层次的探究，进而提出科学的解决措施[2]。

4.2针对波动性和间歇性的解决措施

波动性和间歇性是由自然因素而产生的影响，虽然不能对自然条件进行控制，但是可以对设备进行控制。首先，对于发电并网的新能源设备，可以加入拥有规定的并网技术性能。其次，提升电网对于峰值的调节能力，加大电网对于波动和间歇问题的接纳能力。当然，在新能源发电系统中，装置必须要要具备有功功率调整与无功功率调整的功能。最后，在风力发电和光伏发电的发电站中很容易出现没有功率还在继续运转的损耗，所以新能源发电设备必须要具备无功补偿功能。

4.3谐波问题的处理

谐波对于电网系统的损害较大，也是较为常见的影响之一，在很多电子设备中都会发生谐波现象，无论是新能源发电的相关设备，还是在线路或者电容器中都可能存在谐波情况。但是谐波问题基本都属于可控范围，能够通过相关的措施加以避免和防范，比如在风电场的系统内，为了消除谐波问题，就需要集中连接各种风电机设备，并且安装适宜的谐波过滤设施，全面控制电网系统中的谐波情况，在必要的时候，也需要利用到无功补偿设施。

4.4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。

5 结论

随着化石能源的快速消耗和人们环保意识的提高，新能源开发受到了全世界的重视。中国的新能源产业发展水平走在世界前列，但仍存在阻碍新能源产业持续发展的问题，需要加强技术人员培养，改进新能源发电技术，借助其他行业的先进技术，解决发电过程产生的可能影响电网安全的问题。在发展新兴技术的同时，要拓宽新能源产品的市场，凸显新能源的优势。

参考文献

[1]徐潜，唐凌云，李西.新能源发电并网对电网电能质量的影响[J].集成电路应用，2020，37（9）：138-139.

[2]洪楠.论新能源发电并网对电网电能质量的影响研究[J].科技风，2020（23）：139.

[3]张朝晖.新能源发电并网对电网电能质量的影响分析[J].装饰装修天地，2018（24）：375.

[4]张逢成.新能源发电并网对电网电能质量影响分析[J].大科技，2020（43）：57-58.