引 言
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。
1新能源发电并网概述
新能源具有诸多优点,种类较多,如太阳能、海洋能、风能等,其逐渐替代传统能源。人们要大力发展新能源产业,缓解环境污染,解决能源短缺问题。和传统能源相比,新能源具有间歇性,如太阳能、风能。一些电力企业将风能和太阳能当作电能的主要来源,大力发展风力发电和太阳能发电产业,使得风能和太阳能的需求不断增加。但是,一旦遇到无风、阴雨天等情况,就会影响新能源发电设备的正常运行,导致发电能力下降。现阶段,部分地区大力发展经济,却忽视环境保护,酿成严重的环境污染,各种传统能源的消耗量快速增加,导致传统能源储量快速减少。在这种情况下,积极开发和使用新能源具有十分重要的作用。新能源发电并网形式多样,当前,人们要大力研究新能源发电技术和并网技术,大力推广和应用新能源,拓展新能源的发展空间。
2 新能源发电的优势
新能源发电的位置分布较为合理,离用户较近,尤其是在边远地区的电力利用方面具有较多优势,相比于传统的大型供电系统主要有如下优势:能源利用率高,更节能。新能源发电位于用户附近,输电距离近,因此输电损失也较小,能源利用率高;对环境污染小,更环保。目前新能源发电主要以风能、太阳能、潮汐能、地热能为主要的发电能源,都是可再生的清洁能源,对环境不构成污染,同时也避免了原料运输;投资成本低,风险较低。新能源发电的建设非常快,且主要利用自然可再生资源[1],因此主要为设备投入和人员投入,无资源投入且位于用户附近无需较大的配电设施投入,投资成本和运行成本都较低,且建设周期短。
3 新能源发电并网对电网电能质量的影响分析
3.1新能源发电并网给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发电并网,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。
3.2电力谐波。
新能源发电在进行并网时需通过电子电力设备进行功率转换,而新能源发电的特点决定了其需较为频繁地启动与关闭,会产生谐波分量。谐波分量对电网和用户的影响都较大,如造成谐波污染会导致电压共振等问题。谐波污染的程度主要受功率变换器的连接、电机绕组、电机接地等因素的影响,如谐波污染程度较大对电网的稳定运行构成威胁,电网调度机构可能会选择将新能源发电断开,保证电网的稳定运行。因此在新能源发电安装时要认真评估分析谐波影响并建立模型进行模拟,以保证新能源发电的质量。
3.3新能源发电并网给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,在进行新能源发电并网时,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[2];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。
4 新能源发电并网对电网电能质量控制措施
4.1加强并网规划与管理。
首先在进行建设时要对新能源发电进行分析,确定建设的容量和等级,并完成相应模型的建设和监控系统的实施;其次,并网前要做好调试工作,对新能源发电的质量进行科学合理的评估,并安装好谐波治理装置;最后利用智能电网实时监控的特点做好对新能源发电的在线监控,加强对新能源发电的管理。
4.2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,给新能源发电并网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[3],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。
4.3完善并网安全技术规范。
制定相关的新能源发电并网规范并积极展开相关领域的研究,优化新能源发电的并网流程,做好技术管理。如针对10kV电压接入电网的电源,应在并网点完成拥有断开点的开断设备安装并确保电网侧接地;针对220V/380V电压接入的电源,除安装具有开断指示的设备还应在并网点完成漏电保护装置安装。三是安装电能质量控制系统。提高电源性能最常用的方法是安装动态无功补偿装置,在不影响性能的前提下快速调整性能,保证电网电压稳定。动态故障补偿器的主要安装位置是潮流的新低压侧。通过控制接入点电压偏差的位移来稳定电源电压。当新能源和电网产生谐波干扰时,可安装多脉冲和电网滤波器,保证电网正常运行。
5 结束语
综上所述,新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源,包括太阳能、生物质能、风能等。新能源发电也就是利用现有的技术,通过新型能源实现发电的过程。新能源发电具有间歇性、波动性等特点,大规模接入电网后需要进行协调配合,这要求电网侧不断提高适应性和安全稳定控制能力,降低新能源并网带来的安全稳定风险,并最终保证电网的安全稳定运行。
参考文献:
[1]徐潜,唐凌云,李西.新能源发电并网对电网电能质量的影响[J].集成电路应用,2020(9):146-147.
[2]杜梅,叶涛.新能源并网对电力系统电能质量的影响[J].数字通信世界,2019(7):144.
[3]张超.新能源发电并网对电网电能质量的分析研究[J].中国设备工