新能源发电并网对电网电能质量的影响研究论文_赵亚春

新能源发电并网对电网电能质量的影响研究论文_赵亚春

(甘肃靖远航天风力发电有限公司 甘肃白银 730614)

摘要:在现在社会的发展中,石油等不可生资源的过度开发使用,同时在使用的过程中造成了自然生态环境的污染和破坏,因此,针对新能源的开发研究不断的深入,为了能够进一步代替不可再生资源投入到人们的日常生活以及工作中,给社会大众提供便利性。此外,新能源的开发在发电系统中应用较多,为了进一步的提高可再生资源的利用率,通常情况下,都会在并网新能源发电系统中植入一定的控制策略,以便能够保障输出功率最大。基于此,本文主要阐述了新能源并网发电的特点、新能源发电并网存在的问题、完善新能源发电并网对电网电能质量产生影响的策略,以供参考。

关键词:新能源;电网电能质量;问题;策略

一、新能源并网发电的特点

新能源中的风能以及太阳能发电,通常情况下都会存有一定的局限性,比如风力发电或者太阳能发电都会对时间以及季节有着严格的要求,季节不同,风力以及太阳日照时间都会不一样,相对来说不够稳定,发电机要想满负荷的运行就需要重组的风力以及光照,才能确保大量的电能输出到对应的公共电网中去。但是风力不足或者日照不强的情况下,对应的发电机组就会停止工作,导致最后新能源并网发电就会出现极强的间歇性。

二、新能源发电并网存在的问题

2.1关于谐波产生的问题

在应用新能源发电的过程中,通常情况下将会给电网带来谐波,而谐波产生的方法一般有两种。针对风力发电分析来看,一种就是风力发电机自身的电子设备装置产生的谐波;一种就是直接和电网相连的恒速发电机,在其软启动阶段将电力电子设备与电网连接,将会产生谐波。此外,还有就是变速风力发动机,一般情况下都是通过整流和逆变装置接入电网的,一旦电力电子装置在进行频率切换过程中出现谐波,将会对电力系统造成很大的危害,使得电网电压出现畸形的形态,出现电能质量的问题,将会在电力系统中埋下安全隐患,更为严重的是将会造成电力系统的瘫痪,影响供电的正常运转。另外还有一种风力发电机的并联补偿电容器也有可能会和线路电抗产生谐振。一般需要对无功率就行就地的平衡,所以风力发电系统通常就会搭配着并联的补偿设施,可是现如今谐波变化的产生以及电网的复杂性分析来看,很有可能会在一些条件比较特殊或者极端的情况下引起谐波,进而有可能造成谐振。

2.2有关孤岛现象出现的问题

在电网系统中产生孤岛现象,通常实在电网失压的情况下,新能源并网,比如风力发电或者光伏发电等电力系统会不停歇的继续向失压电网中的某一部分持续供电,而此时,与本地负载连接,将会形成独立运行的状态。反观此种情况,孤岛中的电压以及频率,基本上不受电网的控制影响,但是电压和频率却超出了允许值的范围,对电力电子设备而言就会造成损伤;在分析中可以看到,一旦负载中的容量大于了孤岛中的逆变器容量,逆变器就会出现过载情况,最终可能逆变器酒水被烧毁。除此以外,也不利于检修工作人员的自身安全;如若一旦产生了孤岛现象,即使对孤岛进行重合闸操作,也会造成线路的再次跳闸情况的发生。孤岛现象的发生,必须提前做好检测以及预防工作,而当下专业的科研人员将重点放在了功率预测以及储能技术的研发上,使其能够具备功率预测系统,这是对发电并网必备技术的要求。

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三、完善新能源发电并网对电网电能质量产生影响的策略

3.1对新能源发电储能进行协调控制

随着科技技术的不断发展进步,新能源专业的研究机构针对控制储能这一方面已经做出了一部分深入的研究,在储能与大规模新能源联合发电的协调控制这一方面,设计出以协调控制为辅、分散控制为主的控制模式;也有针对设计出针对风险约束的广域协调调度方式等;此外,在一些储能技术上,将会应用到新能源并网发电系统中,进行风电、光电的优化,改善爬坡率,以此满足国家对新能源并网的标准中相关风电以及光电的有功功率的变化规定;甚至有一些专业研究人士已经考虑到风电、光电等功率波动对储能充电、放电行为产生的影响,制定了超前控制方式,减轻频率波动产生的影响。虽然新能源并网发电系统中做了一些深入的研究,但是受到经济性以及实用性等因素的影响,还未做到大规模的普及,但是对新能源并网发电提出了新的发展思路。

3.2关于波动性和间歇性问题的解决对策

新能源中出现波动性和间歇性,主要是受到自然环境的影响,自然条件我们很难去控制,但是经过对电力电子设备的深入研究,通过设备去控制和转化还是有可能实现的。因此,一是针对并网发电中相关的规定,应用并网技术实现控制;二是强化电网的调节能力,加强峰值的调节能力以及加大电量的接纳能力。除此之外,还需要进一步加强对新能源并网发电系统中有功功率和动态无功功率的调整功能;三是针对新能源中,比如风电场或者光伏电场中有时候容易出现没有功率但是仍在运转的损耗,对此还需要在新能源发电并网系统中安装无功补偿功能。

3.3发电并网标准统一

随着我国对新能源的应用不断扩大,对新能源的认知不断的提高,面对之前对新能源统一标准认知的不完善以及不全面,乃至对电力系统中稳定性和大中型新能源并网会降低电能质量的相关问题了解不够全面,以及对电网调度、影响电网正常运行的因素等等都做不到科学合理的解释,所以,发电并网的标准就一直得不到统一。因此,国家需要加强对新能源发电并网相关技术的深入研究,积极采取有效的针对策略,不断的去完善新能源并网发电的检测系统,不断的去完善科技研究的成果,进而将新能源发电并网的标准做到统一化。

四、结束语

综上所述,随着我国科技的不断进步,在电力行业新能源也得到了广泛的应用。我国需要对新能源发电并网对电网电能质量产生的影响做更深入的研究分析,减轻新能源接入电网对电力系统正常运行造成的影响。目前我国针对风能发电已经取得了很好的科研成果,在一些合适的地区已经建设了大规模的风力发电系统,缓解了不可再生能源的损耗以及对自然生态环境的污染破坏,但是面对我国经济的快速发展以及人们对生活质量不断提高的要求,新能源发电并网急需要能够稳定的接入到电力系统中,这就对相关部门以及专业的研究机构提出了更高的要求。需要专业的部门以及工作人员不断的改善和优化、完善技术标准,保障电力系统的供电安全稳定。

参考文献:

[1]桑丙玉. 分布式发电与微电网应用的锂电池储能系统研究[J]. 电力电子技术,2018(12)

[2]保正泽 风电并网对电网的影响及应对措施分析[J] 南方农机, 2019(15)

论文作者:赵亚春

论文发表刊物:《电力设备》2019年第24期

论文发表时间:2020/5/6

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