张彪1 卢奥琪2
1若羌海为新能源有限公司 若羌县 841800
2中船重工海为（新疆）新能源有限公司 沙依巴克区830002
摘要：以太阳能发电和风力发电为代表的新能源在解决能源短缺、环境污染和可持续发展等问题中扮演着重要的角色，新能源的应用和发展也越来越快，配电网中的新能源并网发电情况也越来越普遍，但分布式光伏和分布式风电的输出功率具有间歇性和不确定性，分布式电源并网发电会引起配电网电压偏差变化和电压波形畸变率变大等电能质量问题，而电能质量问题与人们的生活息息相关，人们对电能质量问题日益关注和重视。因此，为有效提高配电网的电能质量及运行的安全稳定性，并更好地发挥新能源并网发电的优势，需深入研究新能源并网发电对电能质量的影响规律。
关键词：新能源并网发电；配电网；电能质量
引言
自然环境与能源紧张问题是现阶段全球经济发展面临的主要问题。基于对生态环境保护的基本要求，风能、太阳能、水能以及生物能等新能源逐步得到了广泛应用与发展，在很大程度上推动了国内外电力行业的繁荣发展。因此，在未来发展阶段，需要进一步对新能源并网发电的技术及发展趋势进行深入研究与分析，从而结合时代发展的要求，充分发挥新能源的优势，提高能源的利用率，促进经济与生态的协调发展。
1新能源并网发电概述
新能源发电大部分都为分布式电源，分布式电源由美国在1978年提出，是一种较为新型的供电方式，在出现之初主要是为了服务偏远地区特定用户的用电需求而建设在用户附近的小型供电系统。随着对可再生能源的利用研究，可再生能源发电的比例逐年提高，如风力发电、光伏发电、潮汐发电等的利用，例如在山西大同建设的熊猫光伏发电厂，新能源发电也指这些不稳定的小型发电系统。传统的新能源发电主要建于用户附近，能源利用率高，经济性较强，随着新能源发电的发电功率越来越高、而新能源发电建设区域一般经济发展较为不足，电力需求不大，这造成了能源的极大浪费，因此新能源发电有了并网需求。新能源发电虽然不特指可再生能源的发电系统，但我国新能源发电主要由可再生能源发电系统组成，如光伏发电、风力发电等。因此新能源发电的发电功率并不稳定，有一定的时间性与季节性特点，这对新能源并网发电时造成了不良影响。
2新能源并网发电对配电网电能质量的影响
2.1新能源并网发电对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，在进行新能源并网发电时，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。
2.2新能源并网发电对电网频率带来的影响
电力系统运行时几乎不会出现电网频率不正常的现象，即使运用光伏发电，发电站容量较少，也不会给电网频率带来过大的影响。近年来，电力企业开始广泛运用新能源并网发电，随着时间的流逝，其运行方式不断发生细微变化，电网频率出现异常现象的次数逐渐增多，电网频率异常给电网电能质量带来较大的影响。借助新能源发电时，受总发电量不断变化的影响，新能源发电机组的使用率会逐渐提高，发电站电网频率会出现不正常变化现象。
2.3新能源并网发电对电网谐波带来的影响
在新能源发电系统中，电力电子装置是必要的发电装置。该装置具有多种优势，然而，其构造十分特殊，在实际运用时常常会发生直流谐波问题，影响电力系统的运行水平。光伏并网发电是一种先进的发电方式，时间的改变和光照的强弱都会影响发电效率，甚至导致电流谐波被污染，诱发各种问题。
2.4新能源并网发电对电压偏差的影响
首先从新能源的发电开始。太阳能发电使用太阳能，且发电效率受温度和光等因素的很大影响。在白天、晴天和阴天之间的温度和光线有很大差异。因为没有阳光、没有发电，所以太阳能发电的输出功率变化很大，并且电压变化很大。风力发电受到风速的极大影响，这就是为什么风力发电厂通常建在风能资源丰富的地区。风速的变化会对风能产生很大影响，并导致电压波动和闪烁。在停止和启动新发电机组的过程中输出功率会剧烈波动，电压也会发生显著变化，这会对电网产生重大影响并导致电压波动和闪烁。电网连接的短路容量值越高电压波动越小。通过研究电压变化的原因并制定相应的措施，可有效减少电网重新接入电网的不利影响，并保证电网的正常运行。
3推动新能源并网发电发展建议
3.1智能微电网
现阶段，为促进我国电力事业的繁荣发展，国家逐步提高了对智能电网的研究与开发力度。智能电网概念的提出旨在对日益老化和低频率的供电系统进行优化与完善，从而使原有的发电、输电、配电等系统具备高效和环保的功能。美国电力研究院针对含有微网的智能化配电网进行研究，并建立了专门的科研管理机构及智能电网研究网络化平台，在世界范围内的智能配电网的研究上处于领先地位。智能微网是智能配电网在未来发展阶段的主要组织形式，涉及到高级电力电子技术、高级能量管理与分析技术、量测与通信技术等关键技术。同时，智能配电网在未来发展过程中，需要完善配电运行的框架，依据分布式发电系统的基本特点，对智能微网以及分布式电源进行协调与控制，从而促进微网向着智能化、自动化与信息化方向发展。
3.2控制电网调度
当前，电力企业要优化和升级新能源发电技术和并网技术，加强电网管理和调度控制，充分利用各种新能源。人们要全面分析执行各项任务的机组实际运行状态，加强对各个机组的控制，使其在运行过程中更好地配合，保证区域内电网功率的平衡。其间要借助联络线频率偏差控制技术，给新能源并网发电系统下达各种工作指令，对其无功功率和有功功率开展监测和控制。如果想逐步提升电网实际运行的稳定性和安全性，就要把控制系统添加到电网中，完善电网安全防御体系，有效应对各种隐患，减少电力损伤，防止发生电力事故，保障电网稳定运行。
结语
对新能源在不同并网位置、容量及并网方式下的配电网各节点电能质量进行了仿真计算，结果表明新能源并网发电的位置和容量对配电网电能质量有较大影响，并网节点越靠近配电网线路末端，并网新能源的额定容量越大，对节点电压的抬升作用和引起电压谐波畸变越明显，而各节点受影响的程度与其离并网节点的距离远近有关，离并网节点越近，受影响的程度越大，多个新能源的并网方式对电能质量也有较大影响，当额定容量较大的新能源并网位置越靠近配电网末端，电能质量受到的影响越大，当所有新能源均并网于末端时，对电压抬升和引起的电压谐波畸变最明显。
参考文献
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