新能源发电并网对电网电能质量的影响

发表时间:2021/1/7   来源:《当代电力文化》2020年第22期   作者: 王先军
[导读] 社会经济发展对能源资源需求不断增加,为减少对传统化石能源的依赖,在新能源研究推广方面投入了大量资金,并取得了一定的成效
        王先军
        中广核新能源控股有限公司山东分公司  山东 青岛266000
        摘 要:社会经济发展对能源资源需求不断增加,为减少对传统化石能源的依赖,在新能源研究推广方面投入了大量资金,并取得了一定的成效。目前,我国新能源发电并网规模持续扩大,由此也暴露了一些问题,如新能源发电并网占比增大后,电网运行稳定性受到影响,电能质量下降,如何解决此类问题直接关系到新能源发电技术的未来进一步推广运用。阐述传统发电模式与新能源发电的优缺点,新能源发电并网对电网电能质量的影响,从而有利于严格保障并网后电网电能的质量。
        关键词:新能源发电;并网,电能质量
        引 言:近些年,我国新能源消纳水平不断提高,但是新能源发电并网也存在一些问题需要解决[3-5],如:新能源发电出力不稳、随机波动,给电网规划建设、运行管理带来了巨大的压力。结合实践分析可知,新能源发电并网对电网电能质量必将差生巨大影响,对此必须加强相关研究,提出可靠的处理方案,在不断提高新能源发电利用率的同事,保证电网稳定、可靠运行。
        1 新能源并网发电的类型
        现阶段,新能源并网发电的形式逐渐得到推广。新能源具有无污染、可再生等优势,新能源发电的类型主要有风能发电、太阳能发电、以及水利发电等。随着社会的不断进步,传统能源发电以及人类活动给社会环境带来了严重的破坏,同时能源消耗持续能加,导致传统的能源日益减少。此时新能源发电开始逐渐替代传统的能源发电,因此加强对新能源发电的开发和研究对于人们的生活和社会发展都具有重要意义。
        2 新能源发电的优点
        新能源发电作为二十一世纪人们核心开发的力量是具有不可忽视的地位的,新能源概念的提出也逐渐被大众所接受。而新能源的最大优势想必跟它的可循环利用与环保密不可分。在现在社会中,铺张浪费逐渐被世人诟病,俭省节约是大众所提倡的。在探究新能源的初期,人们就在设想,假如传统资源都是有尽的,那么能不能开发一种或者一类可以无尽使用的能源。人类的智慧是无穷无尽的。跟煤、石油、天然气一样,风、水、太阳等也是一类自然资源。那么如何利用这些资源去进行发电是人们一直以来所探讨的问题,在不断的探索与实践中,建成了许多风力发电机,许多像三峡大坝、小浪底大坝一样的水力发电,甚至具有里程碑意义的核电站等,这些人类智慧的结晶都代表着时代的进步。人类总是处在不断探索发现中的,只有敢于设想才会有可能实现。现在,在我们的无畏创造下,国家在不断建设这些风力、水力、太阳能、核能的发电站,而大幅度的减少燃烧传统资源进行发电,这些新能源不但可以做到可循环利用,最大的优势便是环保,不会产生任何对环境不好的东西。如今虽然社会在飞速进步,但是环境污染却日益严重,环境的破坏影响到人们的正常生活,所以政府出台一系列措施想要从源头就遏制污染,而新能源发电就是响应政府号召最好的例子,正因如此,新能源发电才会越来越受社会的追捧,越来越受民众的喜爱,以后也会越来越长久的发展下去。
        3 新能源发电的缺点
        虽然新能源发点具有许多优点,但是万事不会十全十美,总会有多少的缺点存在。新能源就像一个襁褓的婴儿一样还十分稚嫩,技术不够完全的成熟,还是会存在多多少少的弊端。因为新能源问世时间不算太久,技术上有许多地方不够完善,所以会有许多突然断电的情况。就拿太阳能发电来举例,太阳能发电是利用吸收太阳的能量来进行发电的,但是1年365天,不可能天天都是晴天都会有太阳的存在,那么如果在连续阴雨的日子里太阳能发电就会有储能不足而无法供电的情况出现,所以太阳能发电与天气还是有很大关系的。再拿核电站来分析,核能其实比其他几个新能源都更考验技术,用核聚变和核裂变产生的能量供电毋庸置疑是超前的想法,但是核电站很容易发生泄漏,如果应对不合理那么后果将不堪设想。

在2011年日本就发生过一起骇人听闻的核电站泄漏事件,其爆炸死伤人数不可估计,对居民甚至对日本整个国家的影响可以说是致命的,核电站泄漏后产生的辐射至今影响着当地居民,畸形儿成为当地普遍存在的现象,被辐射过的田地至今无法种植出粮食来,使日本经济倒退至少十年。所以说,新能源的开发与利用还有很长的一段路要走。
        4 电能质量的处理措施
        4.1安装
        电能质量调节装置。在电网运行中,改善电能质量最常见的方法就是安装动态无功补偿装置,快速调节无功功率,保证电网电压稳定。动态无功补偿器的主要安装位置为新能源出口低压侧,根据接入点电压偏差量控制所补偿的无功,稳定接入点电压。针对新能源并网导致的谐波问题,可安装多脉冲换流器、电力滤波器,有效吸收谐波电流,保证电网稳定运行。其中,光伏电站并网,可采用多功能逆变器,使得光伏电站逆变器兼具滤波功能;风力发电场,可在谐波水平较高母线上安装静止无功补偿器,综合滤除谐波。
        4.2统一新能源发电并网标准
        根据相关实践可以得知当前情况下,我国对于新能源的发电并网标准不够统一,相关的规定条例还不完善。相关技术人员对于整个电力系统的稳定性和新能源并网发电会产生的负面影响掌握程度不够,并且对于系统的电网调度以及影响电网输电整体质量的因素都无法做出科学的解释和并制定应对措施。因此相关部门和机构要系统完善风力发电和光伏发电的相关设施,严格管理逆变器和控制器。在运行过程不断加强技术方面的研究进度,并且针对新能源发电并网过程中可能出现的故障提出科学有效的解决措施。最后要不断统一各地多样的并网标准,明确新能源发电并网准入门槛,并规定相关部门严格执行并网标准,从基础条件保证新能源发电并网的安全性和有效性。
        4.3采用超级电容器改善电能质量
        超级电容器作为一种储能装置,可有效控制电网有功、无功功率,改善电网电能质量。从超级电容器自身性能分析来看,其功率密度高、充电速度快,可有效解决瞬时停电、电压暂降/骤升等问题,平滑电压波动。此外,为应对未来新能源发电并网规模的持续扩大,应从电网结构入手,通过改善电网结构、合理选用线路电抗/电阻之比,有效抑制并网引发的电压波动、闪变问题;同时新能源技术方面,还需不断革新,切实减少机组启停次数、减小输出功率变化情况,切实保证电网系统的稳定运行。
        4.4 谐波治理技术
        为了提高电能质量,同时增加用电设备的安全可靠性,主要从三个方面着手以减少电网谐波 :(1)从源头入手,综合考虑设备设施减少谐波产生 ;(2)减少谐波在电网运行中的影响,如在源头安装滤波装置 ;(3)减少谐波在负载端的影响,例如安装负载端过滤装置
        结束语
        能源是人类社会稳定发展的重要条件,各个领域的生产与工作都离不开能源的支持,但是自然界衍生的能源产量随着开采逐渐减少,因此对新能源的开发和研究成为重点。本文以新能源发电并网为例进行分析,虽然新能源发电替代了传统的发电,但是其技术上还存在一些不成熟的因素。为了保证新能源发电并网推动我国电力系统的稳定发展,相关的技术部门与工作人员必须要不断研究和完善相关的技术标准,进而确保广大群众能够拥有安全稳定的电力资源。
        参考文献
        [1]康 珲,屈玮琦.探讨新能源发电并网对电网电能的影响[J].科技经济市场,2016,(8):51-52.
        [2]陈 炜,艾 欣,吴 涛,等.光伏并网发电系统对电网的影响研究综述[J].电力自动化设备,2016,33(2):26-32.
        [3]何德良,贾宏伟.浅析并网光伏发电系统对电网电能质量的影响[J].电子产品世界,2018,25(12):81,88-89.
        [4]李海龙,黄红兵,谭晓东.并网光伏发电对电网电能质量的影响分析[J].电气技术与经济,2019,(1):70-72.
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