新能源并网发电对配电网电能质量的影响研究

刘晓洁

摘要：新能源并网发电系统在运行的过程中往往存在一定程度的不确定性或者间歇性的相关问题，因此在并入电网之后，很可能在很大程度上影响到电网的运行质量，因此，要高度关注新能源并网发电的核心内容，然后进行行之有效的应对和处理，进而充分确保配电网电能质量能够得到显著提升，使负面影响得到消除。结合这样的情况，本文重点分析新能源并网发电对于配电网电能质量的影响和相对应的对策。

关键词：新能源并网发电;配电网;电能质量;主要影响;应对策略

一、引言

目前，我国越来越关注可再生能源发电技术的研发和创新应用，在各类技术的发展过程中越来越广泛的应用风力发电和光伏发电等分布式发电技术，同时进一步推行新能源并网发电的相关内容，进而为可再生能源的最大化利用提供必要的支持。同时，也进一步有效采取更切实可行的应对策略，使新能源并网发电对配电网电能质量的影响能够得到有效消除，使其实现可持续发展，进而促进电力体系高质量运行。据此，有必要针对新能源并网发电对配电网电能质量的影响和对策等相关内容进行分析探讨。

二、新能源并网发电对电网电压的影响和对策

2.1 新能源并网发电对于馈线稳态电压的影响和对策。在电力系统的运营情况中，通常情况下要有效利用投切电容器和改变有载调压变压器（LTC）的分接头等相关方式对于电压进行相对应的调节。除此之外，也要配置与之相对应的无功调节设备，在这个过程中如果采用新能源并网发电，会进一步造成新能源发电功率出现比较大的波动性，同时导致线路负荷潮流出现比较大的波动变化频率比较快，同时导致电网正常运行的过程中，电压调整面临极大的难度。针对这样的情况，在新能源发电站和电网的公共连接点等相关方面，要充分呈现出显著的电压稳态变化，新能源发电穿透功率、接入电网短路容量和输电线路阻抗要共同运行，同步作用，以此确保这种负面影响得到有效消除。

2.2 新能源并网发电对电网电压波动和闪变的影响和对策。在新能源发电站机组的开停机等相关方面，往往会出现很大程度的能源波动变化情况，而此类变化会导致电网的电压波动和闪变情况出现，同时有可能导致发电站的补偿电容器投切现象出现。在电网电压波动和闪变的过程中，其最直接的原因就是新能源发电站输出功率出现比较大的波动，其中风速的变化，直接导致了风电场输出功率出现比较大的波动，风速的湍流强度与电压波动和闪变从整体情况来看，呈现出正比例的关系，通过相对应的调查研究和实验论证也可以看出，恒速定桨距和恒速变桨距风电机组在切换过程中会产生比较显著的电压波动和闪变的情况，与此同时，和持续运营过程中所产生的电压波动和闪变进行对比，可进一步明确，恒速定桨距风电机组在切换的过程中所呈现出的电压波动和闪变要比持续运行过程中的电压波动和闪变更大，而针对恒速的变桨距风电机组却得出了相反的结论。针对此类情况而言，要确保新能源并网发电保持在恒定为这样才能呈现出应有的稳定效果。

三、新能源并网发电对于电网频率的主要影响和对策

在电网系统的运行情况中，往往处于平稳的状态，很少有频率异常等相关问题。然而需要注意的是，在新能源并网发电的过程中，针对光伏系统来说，如果容量相对来说比较小，在这样情况下极有可能导致新能源机组出力呈现出很大的随机性，在这样的情况下就会导致整个电网系统的频率出现巨大的波动，同时严重影响电网系统本身的运行效能，对于系统和用户的运行安全性、稳定性也会造成严重影响。针对此类情况而言，在对其进行应对的过程中可以更有效的分析和评估风电功率的波动对于电网系统的等效情况，然后行之有效的应对和处理，构建与之相对应的风电波动功率对电网频率影响评估的模型，通过这种模型的形式，进一步有效评估和判断可能造成的影响或者危害程度，然后行之有效的应对和处理，进一步减少新能源并网系统对于火电机组自动发电控制体系的负面影响，减少影响的频率和波动。构建火电厂等效单机模型的过程中要充分结合具体的风电场实际功率数据，全面深入的分析不同穿透功率下的电网频率变化情况，这样可以获得相对应的数据支持，同时调整电网运行调度，呈现出新能源的发电功率提高的效果，以此确保接入之后电网系统可以安全稳定的运行。

四、新能源并网发电对于电网谐波的主要影响和对策

针对新能源并网发电站来说，主要包括两种类型，分别是并网光伏发电站和并网风电场，由于并网光伏逆变器的绝缘栅双极型功率开关（IGBT）的物理特性以及采用脉宽调制控制方法的逆变器自身特点，并网光伏电站运行的时候会产生比较明显的电压电流谐波，与此同时有光强度变化，导致光伏发电站输出功率会产生比较明显的间歇式的波动变化，或者光照不够对称问题，进而导致不同程度的谐波影响和污染，因此，针对此类影响要高度关注，并且有效应对和处理，在处理的过程中要进一步有效明确风电场并网时注入电网的谐波的来源，其来源主要包括风力发电机组本身配备的电力电子装置引起的谐波和风电场并联补偿电容器与线路电抗发生谐振产生的谐波。为了进一步有效区别来源，在具体的应对处理过程中，要充分结合系统和复合的参数，进一步有效明确相对应的斜坡阻抗，然后通过PCC 点谐波电流测量值对于用户的谐波电压发射水平进行科学合理的分析和判断。同时也可以进一步深入研究用户波动与背景谐波变化对公共联结点谐波电流、谐波电压的负面影响，然后采取之相对应的，以用户为主导的波动量筛选原理的用户谐波发射水平估计方法。对于含新能源发电站的电网，正确区分配电网和新能源发电站在公共连接点产生的电压电流谐波水平，这样能够更有效的监测和治理新能源并网发电站的谐波污染，使其负面影响得到充分的消除和应对处理，进而促进新能源并网发电质量得到显著提升，为电力系统安全稳定的运行和电能的高质量供应提供必要的条件。

五、结束语

从上文的分析中可以充分看出，针对新能源并网发电系统而言，在实践的过程中往往对于电力系统或者電网等等会造成不同程度的影响，在这种情况下，需要充分明确新能源并网发电系统可能出现的不确定性或者间歇性特点，然后把握相应的影响因素和问题，并且从根本上进行应对和处理，利用风电场和光伏发电站的实测电能质量数据，从馈线稳态电压偏差、电压波动和闪变、频率质量以及谐波等相关方面有效操作，按照真实的案例进行充分的分析和判断，进一步有效构建新能源并网发电系统量测平台和综合评价体系，以此为基准，进一步融入智能电网建设成效和物联网技术实时的监控和反馈各种分布式能源发电机组的用能及耗能情况，基于物联网技术搭建应急通信指挥调度系统，以此进一步有效强化电网的运行质量，使电力云信息安全平台发挥应有的效能，从而在最大程度上提升电网的运行应对能力。

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