新能源发电并网对电网电能质量的影响

（兰州理工大学，甘肃兰州市，730050） 杨旭生

工业的发展以及人类社会生产生活离不开能源的应用，电能也成为了人们生活中不可缺少的能源，同时，随着不断的发展，应用量逐渐增加。传统的能源在不断开发和使用的过程当中，整体数量在不断的减少，可能会出现枯竭的严重后果。因此，针对新能源的开发以及应用，就成为了能源利用的发展趋势以及研究方向。通过新能源进行发电，确保能源的利用率，并且优化电网的布局，提升整体电网电能质量，进一步为社会发展提供良好的能源基础。

1 新能源发电并网综述

1.1 新能源发电

新能源通常是指通过新的技术进行开发，获取能源的同时能够确保能源的可再生性，主要是通过太阳能、风能等不同的能源形式。传统发电方式与新能源发电方式对比来说，通过现有的技术产生新型能源，进一步实现发电。

1.2 新能源发电的种类

由于新能源发电的方式与种类较多，因此具体对三种常见新能源发电形式进行说明，包括太阳能、海洋能以及风能。

太阳能是指利用太阳的热辐射，将辐射能进行转化，通过光热和光电的转化方式，进而获得电能。对于太阳能的利用一直在大力的开发，并且形成了光伏发电产业，深入的对太阳能资源进行获取。

海洋能主要是指依靠海水产生的再生能源，通过物理的方式进行接收、储存以及应用，通过潮汐、波浪、盐差等方式获取能源量并转化为电能。

风能主要是将空气流动所产生的动能进行转化。并且在一定技术的支持下，风能的利用和开发形成了综合的工程技术，可以有助于动能转化为电能。

1.3 新能源发电并网的特点

针对太阳能、海洋能以及风能的电能转化以及方式进行分析，将三种新能源发电并网的特点进行说明，具体如表1所示。

表1 新能源发电并网的特点

2 新能源发电并网对电网电能质量的具体影响

2.1 影响电网谐波

在新能源发电过程当中，通过电力电子装置进行应用具有不同的优势，由于整体构造的特殊性，可能会出现直流谐波问题，影响电网的电能质量。例如，在光伏发电当中，在并网时，由于光照强弱会影响发电效率，甚至出现电流谐波而引发各种电能问题。新能源的发电技术与自然环境有着紧密的联系，因此，功率的变化都可能出现谐波污染的影响。

2.2 影响电网频率

采用新能源发电过程中，其容量占比相对较小，在逐渐增大电网总量占比的过程当中，传统的电网系统在融合时会受到影响，并且出现频率波动的现象。通常来说，传统电力系统在正常运行当中出现频率异常变化的概率非常小。但是在新能源发电站发电的过程当中可能存在随机性，因此，在这个过程当中会对原有的电网系统造成一定的影响，出现频率波动的问题，进一步导致了用户在用电以及电力系统运行时出现波动和变化，影响实际的使用。有相关研究表明，在风力发电当中，当频率处在0.01～1.0Hz 之间，对整个电网系统会造成一定的影响。

2.3 影响馈线电压稳定

新能源发电的方式，有多个设备需要进行接入，通常有变压器和分布式的电源。在实际发电的过程当中，通过无功率调节装置对电压进行稳定，同时通过多个装置进行配合，促进电压能够与主电网接入时，形成稳定的状态。但是新能源电能在接入的过程当中，可能由于比例较高的问题，出现负荷大的现象，导致波动现象会影响整个电网的电压稳定。

2.4 波动性和间歇性影响电能质量

大多数新能源发电的方式，都会存在波动性的影响或间歇性的电能质量影响问题。针对风力发电进行分析，由于风能本身就存在季节性的特点，并且风能也并不稳定，产生的电能也会出现间歇性的波动状态，在新能源电能与主屋电网并网的过程当中，可能会出现波动影响对电网的整体质量造成一定的损害。并且新型能源电能在应用和开发过程当中，由于电能的冲击问题会在并网时出现频率紊乱的现象。

3 新能源发电并网对电网电能质量控制措施

3.1 控制电网调度

在电力优化以及新能源应用过程当中，对于发电技术以及并网技术，需要进一步加强相关的控制和管理，在充分利用新能源的过程当中，分析各个能源以及机组之间的运行状态，并确保能够得到有效的控制。通过良好的配合，达到稳定的运行，并且保障电网功率的平衡。在这各个系统联网的过程当中，需要针对联络线频率偏差的进行相关控制技术的应用，并且对新能源所使用的发电机组，在并网时通过相应的指令，对有功功率以及无功功率机型监督和控制，并且逐步的提升稳定性，确保安全性。针对控制系统当中的电网安全防御体系进行完善，尽量减少电力损失，同时也要避免出现电力事故。

3.2 确保无功电压

新能源开发时，需要进一步加强无功电压的有效控制，通过光伏逆变器等设备在组合过程当中，对设备进行功能性的试验，并且确保功能在不同作用时，对各节点的电压控制在合理范围内。稳定电压控制技术，借助无功电压的控制方式，通过大容量、静态调节等设备，在系统支撑下进行调整。同时在新能源发电站当中，借用无功电压控制方式，确保电压能够稳定，发挥升压变压器的约束作用，进一步提升区域内整体电压的稳定性。

3.3 协调储能与新能源关系

随着新的技术不断的应用和发展，科技已经达到了新的水平，因此在新型的能源研究的过程当中，通过储能与新能源的深入研究进行协调。将能量储存以及能量生产的规模逐渐扩大，在联合的过程当中，提出新的方式或控制模式，以协同控制补充以及分散控制的方法，尽量减少发电储能出现的危险。

4 结语

综上所述，新能源发电已经研发多年，并且也产生了相应的成效，利用风能、太阳能以及海洋能进行电能的获取，能够减少污染，为自然生态的可持续发展提供相应的支持。但是通过新能源发电过程当中，出现的电压不稳定的状态会影响电网当中整体的电能质量，因此需要通过相关的研究并深入探索，确保能够提供稳定的电力供应，保障人们的生产、生活用电，促进能源工业能够稳步运行，为社会发展提供相应的支持。