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摘要:在现在社会的发展中,各行业的竞争越来越激烈,新能源的开发研究不断的深入,为了能够进一步代替不可再生资源投入到人们的日常生活以及工作中,给社会大众提供便利性。新能源的开发在发电系统中应用较多,为了进一步的提高可再生资源的利用率,通常情况下,都会在并网新能源发电系统中植入一定的控制策略,以便能够保障输出功率最大。基于此,本文主要阐述了新能源电场并网对电网安全稳定运行存在的问题并提出了解决策略,以供参考。
关键词:新能源;电场并网;电网安全运行;问题;策略
一、新能源电场并网对电网安全稳定运行存在的问题
1.1有关孤岛现象出现的问题
在电网系统中产生孤岛现象,通常实在电网失压的情况下,新能源并网,比如风力发电或者光伏发电等电力系统会不停歇的继续向失压电网中的某一部分持续供电,而此时,与本地负载连接,将会形成独立运行的状态。反观此种情况,孤岛中的电压以及频率,基本上不受电网的控制影响,但是电压和频率却超出了允许值的范围,对电力电子设备而言就会造成损伤;在分析中可以看到,一旦负载中的容量大于了孤岛中的逆变器容量,逆变器就会出现过载情况,最终可能逆变器酒水被烧毁。除此以外,也不利于检修工作人员的自身安全;如若一旦产生了孤岛现象,即使对孤岛进行重合闸操作,也会造成线路的再次跳闸情况的发生。孤岛现象的发生,必须提前做好检测以及预防工作,而当下专业的科研人员将重点放在了功率预测以及储能技术的研发上,使其能够具备功率预测系统,这是对发电并网必备技术的要求。
1.2关于谐波产生的问题
在应用新能源发电的过程中,通常情况下将会给电网带来谐波,而谐波产生的方法一般有两种。针对风力发电分析来看,一种就是风力发电机自身的电子设备装置产生的谐波;一种就是直接和电网相连的恒速发电机,在其软启动阶段将电力电子设备与电网连接,将会产生谐波。此外,还有就是变速风力发动机,一般情况下都是通过整流和逆变装置接入电网的,一旦电力电子装置在进行频率切换过程中出现谐波,将会对电力系统造成很大的危害,使得电网电压出现畸形的形态,出现电能质量的问题,将会在电力系统中埋下安全隐患,更为严重的是将会造成电力系统的瘫痪,影响供电的正常运转。另外还有一种风力发电机的并联补偿电容器也有可能会和线路电抗产生谐振。一般需要对无功率就行就地的平衡,所以风力发电系统通常就会搭配着并联的补偿设施,可是现如今谐波变化的产生以及电网的复杂性分析来看,很有可能会在一些条件比较特殊或者极端的情况下引起谐波,进而有可能造成谐振。
1.3新能源发电并网标准还未做到统一
在新能源的开发应用上,由于新能源的分布比较具有一定的特点,比如像风能以及太阳能等,分布不均匀,风能可能在沿海或者东北地区较为丰富,太阳能则是受到地理位置的影响,所以截止到目前,我国针对新能源发电并网并没有做好统一的规定标准,依照国家现在的技术情况等,只能针对较大的并网系统来进行统一的技术标准,但是同一的检测技术还没有完全的做到,使得并网发电系统就会出现一些问题,自身的检测系统也会出现问题,尤其实在新能源发电站中的发电并网中,一旦电力系统发电容量占据发电量的比例上升后,新能源发电机组输出的电能就比较的随机,将会对电网中的频率造成异常的波动,将会对电网造成一定的损害,目前根据模型评估结果可知,一旦功率波动出现在0.02-1.0赫兹之间,对电网的影响将会是最大的,加强对以上技术的深入研究,才能很好的为并网发电做出杰出的贡献。
二、加强新能源电场并网对电网安全稳定运行的策略
2.1有关孤岛现象的解决对策
在现在电力系统运行过程中,难免会出现一些不可抗力的因素,之所以产生孤岛现象,通常都是在电网失压的情况下发生的,针对新能源并网发电,在正式的接入电网之前,需要国家对电力进行调度控制,只有通过电力调度的把关以及审核,才有可能通过以上手段实现真正的控制。现如今,针对风力发电和光伏发电系统而言,要求的唯一的准入条件就是必须具备功率的预测功能。
2.2产生谐波的解决对策
在新能源发电并网中安装电力电子设备,就会容易产生谐波问题,不管是那种原因造成的,都很难去避免。因此,在风力发电场中,尤其要注意单独的升高或者降低风速现象的发生,此外还需要注意风电机集中的连接,以上情况的发生都会很容易产生很大的局部谐波电压,最好的办法就是使用不同的风机混合装置。最后,在电力系统中,要安装适合的谐波过滤装置,减少电网中的谐波,在谐波的时候能够适当的使用动态或者静止无功补偿装置。
2.3发电并网标准统一
随着我国对新能源的应用不断扩大,对新能源的认知不断的提高,面对之前对新能源统一标准认知的不完善以及不全面,乃至对电力系统中稳定性和大中型新能源并网会降低电能质量的相关问题了解不够全面,以及对电网调度、影响电网正常运行的因素等等都做不到科学合理的解释,所以,发电并网的标准就一直得不到统一。因此,国家需要加强对新能源发电并网相关技术的深入研究,积极采取有效的针对策略,不断的去完善新能源并网发电的检测系统,不断的去完善科技研究的成果,进而将新能源发电并网的标准做到统一化。
2.4加强新能源发电储能的协调控制
随着科技技术的不断发展进步,新能源专业的研究机构针对控制储能这一方面已经做出了一部分深入的研究,在储能与大规模新能源联合发电的协调控制这一方面,设计出以协调控制为辅、分散控制为主的控制模式;也有针对设计出针对风险约束的广域协调调度方式等;此外,在一些储能技术上,将会应用到新能源并网发电系统中,进行风电、光电的优化,改善爬坡率,以此满足国家对新能源并网的标准中相关风电以及光电的有功功率的变化规定;甚至有一些专业研究人士已经考虑到风电、光电等功率波动对储能充电、放电行为产生的影响,制定了超前控制方式,减轻频率波动产生的影响。虽然新能源并网发电系统中做了一些深入的研究,但是受到经济性以及实用性等因素的影响,还未做到大规模的普及,但是对新能源并网发电提出了新的发展思路。
三、结束语
随着我国科技的不断进步,在电力行业新能源也得到了广泛的应用。我国需要对新能源发电并网对电网电能质量产生的影响做更深入的研究分析,减轻新能源接入电网对电力系统正常运行造成的影响。因此,减少不可再生资源的使用,提高可再生资源的利用率,提高环境保护意识,应用新能源,为人们提供稳定安全的供电系统,一方面保障人们正常的工作生活用电需求,另一方面还有利于推动新能源发电并网的良好发展,从而电力行业的稳定发展奠定良好的基础。
参考文献
[1]张天.新能源风电并网对电网的影响及应对措施分析[J].工程技术,2019(6).