李中华
国网山西省电力公司忻州供电公司,山西省 忻州市 034000
摘要:新能源发电由于受自然和技术条件的限制,对整个电网的电压频率以及谐波状态产生了一系列的不利影响。因此相关部门要不断改进技术条件,以弥补新能源发电的自然条件缺陷。基于此,本文主要分析新能源并网对电能质量的影响。
关键词: 新能源发电并网; 电网电能质量; 特征; 措施
引言
现阶段,在我国国内掀起了一场绿色环保改革的浪潮,由我国政府部门主导,社会各行各业积极参与的绿色环保各个计划有效实施对于保护我国各项能源资源有着较强的辅助促进作用。从现实的角度分析,电力行业属于我国能源消耗较大的行业,该行业能够有效运用新能源发电技术,实现绿色化生产改革目标,对于降低我国能源的消耗量有着较强的促进作用。
1 新能源发电系统研究的重要性
想要对整体问题进行研究,就必须要在一定程度上明确新能源发电系统研究的重要性。目前很少有学者分析新能源发电系统的相关问题,存在着理论空白,只有对其进行研究才能够更好的填补国内研究的空白,为新能源发电系统技术的持续发展打下坚实的理论基础,除此之外,相比较于发达国家我国现有的新能源发电系统还不够完善,在发展潜力较大的情况下,需要结合实际情况不断优化新能源发电系统,并将与其相关的系统设计工作落到实处。目前对新能源发电系统发展情况进行衡量的主要标准为监控技术,监控技术的成本与性能将影响到新能源发电系统作用的发挥,如何能够对性能完善同时成本较低的健康系统进行配备,也是促进新能源发电系统不断发展的必然趋势,甚至会直接提高我国对新能源进行利用的水平,当这一条件能够达成,不仅仅我国在国际上的竞争力会大大提升,同时我国也可以将这一技术进行推广,促进国内外风光互补发电系统高的共同发展,造福全世界[1]。
2新能源发电并网的特征
新能源发电对于解决传统的能源稀缺问题和保护生态环境具有十分重要的意义,但是与传统的能源发电相比来说,新能源本身具有间歇性特点。风能和太阳能在作为主要发电能源时,发电设备对于风能和太阳能的需求量是十分巨大的。但是特殊季节或者天气情况下光照和风力往往会出现变化,这就会很大程度上导致发电设备无法满负荷运行,也就意味着无法制造出大量的电能来输送到公共电网中,最终对整体的电能质量产生不利影响。
3新能源并网对电能质量的影响
3.1对电网频率的影响
传统电力系统运行过程中出现频率异常的概率是很少的,根据相关并网光伏频率变化数据可以知道,即使光伏发电站容量较小时,也可以允许多台机组投切,而不会出现电网频率受限的情况。而在新能源发电站的发电容量占电网内总量比例逐渐增大时,由于新能源发电机出力的随机性,就可能导致整个电网系统频率出现波动,对用电用户和整个电力系统的正常运行产生不良的影响。根据相关实验数据并建立风电功率波动对电力系统频率的评估模型后,我们可以得出0.01~ 1.0Hz 的功率波动对整个电网系统的影响最大[2]。
3.2新能源发电的间歇和波动性对电能质量的影响
根据当今的实际情况来看,大部分的新能源发电都存在着间接性和波动性缺陷。以风力发电为例,风能本身的不稳定和季节性特点,就使得变电站产生的电能也就会随之出现间接性和波动性状态,进而使得新能源在发电并网过程中对电能的整体质量产生不良影响。对于这类新能源电能来说其控制手段比较复杂而且难以实现,在控制过程中还会产生电能冲击会直接导致电量频率紊乱,进而出现电力供应偏差或者电网闪变故障。为了有效改善这种故障情况,就需要在风力发电厂穿过低压时就把电厂的电压控制在一个较低的范围内。还要不断提升电网对于电量的接纳能力,不断调整将电网的电量峰值调整到合理的数值范围内,从而保证电网的稳定运行。
4新能源发电技术在电力系统中的有效应用
4.1太阳能发电技术
从现实的角度分析,太阳能发电技术属于一种最为常见的新能源发电技术。该种技术主要依托的能源就是具有较强可再生性的太阳能。相较于其他能源而言,太阳能可以说是一种取之不竭的能源。该种能源的获取较为便捷以及稳定。有效运用能源转化设备可以直接将太阳能转变为电能。例如,太阳能电池板就是一种转化太阳能的设备。该种设备在做功的过程当中可以有效地将太阳能进行集中处理,并产生集热效应。然而,相较于其他新能源发电技术,该种发电技术所能提供的电能相对较低,无法支持一些大功率的电力设备运行。该种发电技术可以运用到一些小功率电力系统当中,以此来保证太阳能得以充分利用[3]。
4.2风能发电技术
风能发电技术主要依托的原理为机械能可以转化为电能。该种发电技术最早出现在欧洲地区。该地区的人们会通过制作风车,借助风车来将风能转化为机械能,再转化为电能。该种发电技术可以被广泛地应用到建筑物设计当中,在建筑物的露天处装设类似风车的设备。这样不仅可以有效供应建筑物整体的用电需求,同时还可以极大地提升建筑物的美观性。然而,该种发电技术在电力系统当中的应用成效并不显著,主要就是因为该种发电技术需要特定的条件,如周围较为宽阔可以有效地接触到风能。
4.3地热能发电技术
地热能发电技术主要依托的能源为地热能,而地热能能量的来源为地球内部。地球在运转的过程当中地心内部会产生大量的热量,而这些热量可以作为一种能量被使用。虽然现阶段,相关科学技术水平并不能够支撑人们直接取用地热能,但是其所散发的热量却可以通过相关技术被应用。地热能发电就是一种地热能具体应用的表现。该种发电技术主要依托的原理就是热能可以转化为机械能,经过处理后转化为电能。该种能量在电力系统,供暖系统当中都可以被广泛应用。该种新能源发电技术的应用流程较为简单。因此,它是目前相对较为实用的一种新能源发电技术。
5新能源发电系统的未来发展趋势
新能源发电系统的优势十分明显,相比较于常规发电,新能源发电系统可以有效的节约能源,但是在对其进行应用的过程中必须要注重技术上的发展,不断提升技术的可行性。针对其未来的发展趋势,其系统结构必须要在现实中得到持续的优化,另外还需要从保护环境等角度进行考虑,拓展具体的工作范围,提升风光互补发电系统的运行效率。新能源发电系统的具体建设与维护都需要保证具备精细化的特点,也只有如此才能够真正发挥系统作用。精细化管理能够降低系统应用风险并诠释其具体的价值,另外还需要对信息化进行发展,针对发电技术可行性,研发解决现有技术弊端的技术方法,保证发电效率,让新能源发电能够成为发电的主体,对现有发电结构进行改变,不断提升技术水平。总而言之,作为现代社会中的主要发展趋势,新能源发电系统应从多个方面进行考虑,只有如此才能合理对其进行应用[4]。
结束语
虽然我国已经设计了新能源发电系统,但是具体技术相比较与发达国家还存在着一定程度上的差距,同时现有新能源发电系统的分布情况不容乐观,较为分散,所以必须要不断的提升新能源发电系统的水平,为新能源发电基站提供稳定环境,也只有如此才能够真正在秉持可持续发展原则的基础上保护环境节约能源,不断发挥新能源系统在社会效益取得方面的作用,完善我国能源发展的体系。
参考文献:
[1]吕志盛,闫立伟,罗艾青,王强钢,周念成.新能源发电并网对电网电能质量的影响研究[J].华东电力,2012,40( 02) : 251-256.
[2]宋平凡,佟胜伟,段森园.新能源发电并网对电网电能质量的影响分析[J].通信电源技术,2019,36( 12) : 139-140.
[3] 林少伯,韩民晓,赵国鹏,牛战壕,胡晓东.新能源发电技术在电力系统中的有效应用[J].中国电机工程学报,2017(4).
[4]谭建,李先锋.探讨新能源发电技术在电力系统中的有效应用[J]建材与装饰,2020( 07) : 256-257.