王泽军
国网繁峙县供电公司，山西 忻州 034300
摘要：新能源并网是电力系统绿色可持续发展的重要方向，现阶段的新能源并网应用尚不完善，主要表现在新能源在并网过程中会对电能质量造成影响。本文以光点并网为例，在阐述光伏电站概况及其接入方案的基础上，就光伏电站接入电能质量的影响展开分析。期望能进一步提升新能源并网应用效果，保证电力系统电能质量，实现新能源与电力系统的有效结合。
关键词：光伏电站；并网；电力系统；电能质量
前言
绿色可持续发展理念下，深化新能源应用已经成为电力系统建设及电力资源应用的内在要求。光伏发电是一种全新化的电力应用技术，在光电并网接入中，受外部干扰、运行操作等因素的影响，光电与传统电力系统会出现波形偏离对称正弦的问题，这影响了电力系统的电能质量。基于此，有必要深化新能源并网对电力系统电能质量影响的深入分析，实现电力新能源的高效、规范使用。
1、光伏电站概况及其接入方案简介
1.1光伏电站概况
光伏电站本质是一种光伏发电系统，其与传统的电力系统相互连接，不跟你像电力系统中输送电力。从光伏电站并网发电类型来看，其包含了蓄电池和不带蓄电池两种情况，而在应用层面，除独立光伏发电系统外，并网光伏发电系统也是较为常见的应用形式，相对而言，并网光伏发电系统的应用较为常见。近年来，我国光伏电站的建设使用规模不断扩大，有研究显示，预计到2030年，世界可再生能源将占到资源总使用量的30%，在新能源结构中，太阳能光电将占到10%以上。且随着光伏电站技术的成熟，这一比例将持续扩大[1]。
1.2光伏电站接入方案
在当今社会光伏发电技术应用中，并网光伏发电系统的应用较为广泛。目前，并网光伏发电系统大致可分为两种方案类型：其一，单级式并网光伏发电系统；这种并网接入方案对于控制器的使用具有较高要求，即在并网中，需要实现最大功率点跟踪与并网控制功能的统一。其二，两级式并网光伏发电系统；该光伏发电系统不仅包含光伏阵列、变换器、逆变器，而且涉及控制器、滤波电路等结构。在光伏电站并网接入中，岂会按照层次分级的方式，将直流电逆变为交流电，并系统接入到传统电力电网当中。目前，两级式并网继而方案的应用较多，在实际应用中，应在考虑最大功率点跟踪的基础上，实现并网控制和孤岛效应检测保护的系统管理。
2、光伏电站接入对电网电能质量的影响
2.1谐波影响
将光伏电站并入电力系统时，不仅会产生较为明显的三相电流不平衡问题，而且电力系统谐波反应状况较为突出。当出现这些问题时，电力系统的输出功率具有不确定性，其容易造成电网电压波动和闪变。从实际应用过来，谐波对光伏电站接入的影响较大，当电力系统产生谐波电流时，不仅会产生电压畸变问题，而且容易对公用电网产生危害。结合电力工程建设实际可知，电力电子器件制造水平是引起谐波源自身畸变的重要因素。谐波源自身畸变程度较高时，整个电力系统中电压的畸变也会随之增大[2]。
新时期，要进一步提升光伏电站应用质量，在光伏电站并网接入过程中，应注重抑制谐波畸变、电压偏差两个要素的系统控制。在谐波畸变控制中，除群控技术外，规范使用补偿控制技术可实现分布式光伏发电系统引起畸变维问题的有效控制。在群控技术下，应实现逆变器的并联应用，这样能在提升直流侧容量的基础上，优化逆变器在高效工作区的功率，实现谐波畸变问题的有效控制。而在补充控制中，应重视其与有源滤波技术的结合应用，系统降低谐波分量，减轻谐波问题对电能质量的影响。
2.2电压偏差
从传统电网运行状态来看，其电网线路个负荷点的电压具有稳定性的特点，并且这种电压会沿着线路潮流方向降低。在电力新能源应用中，一旦光伏电站并网接入，则整个电力系统的潮流分布特征将会发生变化，这严重影响了个负荷点电压的稳定性，由此产生了较大的电压偏差。另外受太阳照度等因素的影响，分布式光伏发电系统的输出功率也处于持续变化状态，然而在配电网系统应用中，现阶段的配电网系统多采用投切电容电抗器实施电压调节，对于其他动态功能设备的应用较少，增加了系统电压调节难度，影响了电力系统整体的电能质量。新时期，光伏电站并网接入已经成为电力新能源应用的重要方向，在系统电压控制中，应注重两个要点把控：一方面，应注重变压器变比的系统调节，通过该指标调节，实现电压分布状况的有效控制。要注意的是，变压器变比的调节具有较强的专业性、综合性和复杂性，在实际 调节中，若只进行一次简单的变压器变比调节，则很难满足电压偏差控制要求，在实际控制中，应注重有载调压变压器的规范使用，结合电压变化特征，及时调整系统电压，尽可能使接入点电压保持在限值以内。另一方面，应注意改变分布式光伏电源的接入位置，在实际调节中，需要将整条线路的极大值点作为光伏电站并网的接入点，这样在光伏接入点电压控制中，接入电压不会超出供电电压偏差的具体范围，提升了电网系统的整体应用质量。
3、闪变和波动的影响
光伏电站并网接入电力系统时，整个电力系统还容易出现一定的闪变和波动问题；这是因为在光伏发电过程中，温度、光照等因素对整体的发电效率和稳定性具有深刻影响[3]。譬如除晴天、阴天差异外，光伏发电系统发电还受到白天、夜晚等因素的影响。在这些因素综合作用下，整个光伏发电系统输出的功率不够稳定，且整体变化较大，这使得电力系统电压随之发生变化，对整个电网造成了较大冲击，由此形成了电压闪变与波动问题。有研究显示，电压闪变波动与并网短路容量值成反比例关系，即当并网短路容量值越高时，整个电力系统电压闪变和波动的频率会随之减少。基于这一规律，在电力新能源并网接入中，应注重并网短路容量值的有效控制。一方面，在分布式光伏发电系统应用中，应在有功输出控制的基础上，注重无功输出控制的有效结合。另一方面，应注重光伏电站发电容量的控制，减少发电容量对系统电压稳定的影响，减少闪变和波动等问题发生概率。此外应重视并网逆变器的调节能力的设计与优化，提升电网系统电压稳定性，实现光伏发电系统与传统电力系统的有效结合。
光伏电站并网接入是电力新能源应用中的重要形式。新时期，人们只有充分认识到光伏电站并网接入在电力系统中的应用价值，结合两级式并网光伏发电系统，深入分析光伏电站接入中谐波效应、电压偏差、闪变和波动对电能质量的影响，针对性解决这些问题，可有效提升光伏电站并网接入电力系统应用质量，优化电力新能源应用效果，促进电力工程的绿色、可持续发展。
参考文献
[1]袁杰.浅析新能源并网对电力系统电能质量的影响[J].石油石化物资采购，2021(2):133-134.
[2]杨耀武.投产运行风电场电能质量检测分析及控制措施研究[J].通信电源技术，2020,37(15):236-239.
[3]王生林.风力发电并网技术及电能控制分析[J].商品与质量，2021(7):8.