田照宇
内蒙古电力（集团）有限责任公司薛家湾供电局 内蒙古鄂尔多斯 010300
摘要：随着经济和科技水平的快速发展，国际社会对能源问题和环境污染问题愈加重视。传统的煤炭、石油等化石燃料储备量越来越少，开采也更加困难，并且以此发电存在包括影响环境问题在内的众多局限。因此加快开发、充分利用可再生能源进行发电就显得更加紧迫。新能源发电规模的急剧增加，其构成的微电网并入配电网的规模也越来越大，在提高能源利用率的同时也对电网的稳定运行产生了不可忽视的影响，比如说降低了电网的电能质量、影响了系统的潮流分布等。对这些问题的深入研究对未来新能源发电技术的进一步发展与应用具有重要的意义。本文首先对分布式电源及并网标准进行简单介绍，然后结合仿真图形从多角度研究分布式电源并网后给电网带来的种种影响，并相应地给出一些解决措施。
关键词:新能源;发电技术;分布式电源;并网
引言
以含分布式光伏电源的电网为研究对象，介绍了电网可靠性的基本分析方法与指标，通过蒙特卡罗模拟法和MATLAb仿真，对含分布式光伏电源的电网可靠性指标和系统运行特性指标进行了分析，同时对光伏电源接入电网系统后对负荷点指标和系统指标的影响进行了模拟计算与仿真比较。研究结果表明：分布式光伏电源合理并入电网能够改善电网系统供电及运行的可靠性水平、提升可靠性指标，使电网运行更加可靠、稳定。
1光伏发电
对于光伏电源来说，主要是利用太阳能转化为电能，通过太阳能电池板，将可再生的清洁太阳能源通过科学的手段和设备转化为电能，光伏电源主要依托太阳能的福特显影，将太阳散发的热量进行收集，并通过太阳能电池板的转化作用，将太阳能转化为电能，为人们的日常生活和工作提供充足的清洁能源，光伏发电设备的主要结构包括太阳能电池板、控制器以及逆变器，通过这几部分的共同作用，能够实现电能的转化与储备。采用光伏发电提供的电力能源不但可以彰显出清洁能源的优势，降低对生态环境的破坏程度，同时也能够实现良好的能源应用效果。对于我国偏远山区的电能供给起到了重要作用，此外，光伏发电还具有灵活性，能够发挥出巨大的能源效果。光伏发电产生的能源使用后，具有多种选择方式，不但能够进行独立使用。同时也可以与配电网共同配电，凭借着强大的适应能力，能够基本满足人们的电力需求，但是对于不同时节，光伏发电在进行电能转化过程中都会受到一定的影响，进而影响电网的稳定运行。我国电力部门对光伏发电与配电网的并网工作提出了明确的要求，有效降低光伏电能转化过程产生的影响。电力部门对光伏发电的运行方式：（1）提倡并网发电运行，这样能够降低发电过程中产生的影响因素；（2）光伏发电的运行过程中避免接入太多的数量，降低光伏电源中电网的运行压力；（3）保证光伏发电并网运行中的电压低于8kV。通过这些并网运行规范，可以保证光伏发电并网在电网运行中的稳定性，提高电网运行可靠性。
2分布式电源并网对配电网的影响
2.1对电网电压的影响
新能源并网对电网电压的影响主要体现在影响馈线稳态电压，导致电压的波动与闪变。太阳能光伏发电受光照强度和温度影响输出功率极其不稳定，同样风力发电受天气、风量、风速的影响，输出功率变化幅度也较大，这些是导致电网电压波动、闪变的直接原因。新能源发电装置启动与关停的过程中会对配电网产生过大的冲击电流，这也极易导致电网电压的波动与闪变。配电网短路容量越大，则该区域电网越稳定，受并网影响越小。如果并入的配电网自身稳定性差，则需通过合理规划并网点，选用恰当的线路阻抗比，并选择合适的电压等级来降低并网影响。新能源发电系统中的变换器是典型的电力电子装置，大规模并网后将导致配电网无功功率下降，需要对电网进行无功补偿。
而应用最多的无功补偿方式就是投切电容器组、改变变压器分接抽头来实现电压的调整。但是，当并入电网的新能源发电规模较大时，其功率波动对电网的影响也就较大，这时候对配电网电压的调整就变得更加困难了，常规的调压方式很可能就无法满足电网正常运行的需求。新能源电站接入电网后馈线电压偏差发生了明显增大，特别是馈线远端，几近越限。因此要制定更加合理、完善的调压方案保证并网前后电压稳定。
2.2电能质量受损
应用光伏发电并网后，还需要高频调制的支持，通过逆变器进行运转，但是这种方式还会带来一定的负面影响，产生的谐波会影响电能质量。如果谐波放大还会对电网的输出功率产生一定的改变，改变后的输出功率更加难以控制，因此就会造成电网运行不稳定，引发电网事故。此外，我国传统的电网都是采用单一供应模式，如果不符合光伏发电并网接入的情况，在接入光伏电源后会造成电压差异，就需要对接入光伏电源进行管理，因此也增加了管理工作内容，影响电网可靠运行。
3可靠性分析
3.1蒙特卡罗仿真
蒙特卡罗模拟方法（简称MC方法）是一种随机模拟方法，通过使用随机数对元件故障动作进行随机抽样，采用概率统计计算，构建可靠性计算指标。MC方法可实现统计模拟或抽样，获得问题的近似解，能够适用电力系统可靠性的计算仿真研究。MC法的主要思想是：对于元件或系统建立随机事件和概率模型，通过抽样实验，计算参数的统计特性，得出问题的近似解。根据分布式光伏电源随机性、波动性以及并网输出功率不断变化的特性，运用MC法可计算得出系统与节点的停电频率和停电持续时间指标，并且能够较好地分析光伏并网后系统的可靠性。
3.2分布式电源供需求侧有偿运维模式
光伏电站生命周期长达25年，前期选址、设计、设备选型和建设仅占半年左右时间，后期更长时间的效益则需要提升运维水平来实现。光伏电站运维不仅仅是清洗太阳能电池板，还必须检查组件、逆变器、汇流箱等设备运行状态，检查设备外观是否锈蚀、损坏，检查电气和机械连接是否安全、是否受损等。为了统一有效管理，供电企业可以尝试开展光伏运维业务，满足分布式电源客户需求。光伏电站重建设、轻运维、集约化程度不高、效率低等问题仍然突出，供电企业只有提升全链条运维水平，适应客户个性化需求，提升智能化运维水平，整合大数据资源，实现大数据平台数据共享、光伏数据实时监测及电站实时健康监测，才能在市场上取得新的突破。
4优化新能源发电并网的措施
首先，使用的发电设备在技术性能上必须满足并网标准的需要。比如安装电能质量实时监测装置，对电力系统中的电压波动、电压偏差以及谐波情况进行实时动态监控;同时还要安装动态无功补偿装置，该装置一般安装在新能源装置电源低压出线端，也就是并网变压器的低压一侧，这是改善电能质量最常用、最有效的方法之一。一旦监测装置发现电压异常，无功补偿装置可以快速调节无功出力情况，以此维持接入点电压稳定。针对并网运行产生的谐波污染问题，可以采用多脉冲变流器、安装电力滤波装置，进行主动降低或是被动过滤发电装置产生的谐波电流。在光伏电站中可以采用兼具滤波功能的光伏并网逆变器，在风力电厂中可以在谐波电流含量较高的母线上使用静止无功补偿装置来综合滤除谐波电流。
结语
在对分布式光伏电源并网后的可靠性指标计算、评估以及综合分析的基础上，但是现阶段光伏发电并网经常会存在电网运行不稳定现象，因此，积极探索电网不稳定运行因素，并提出光伏发电并网运行的解决措施，对我国新能源的开发与应用具有重要意义。
参考文献
[1]杨晓凯.光伏发电并网对电网运行的影响与对策[J].集成电路应用,2020,37(04):94-95.