如何解决新能源发电并网对电网电能质量的影响？采取怎样处理措施

安科瑞徐赟杰18706165067

0引言

当前，社会经济发展对能源资源需求不断增加，为减少对传统化石能源的依赖，在新能源研究推广方面投入了大量资金，并取得了一定的成效。目前，我国新能源发电并网规模持续扩大，由此也暴露了一些问题，如新能源发电并网占比增大后，电网运行稳定性受到影响，电能质量下降，如何解决此类问题直接关系到新能源发电威廉希尔官方网站 的未来进一步推广运用。

1新能源的发电状况

根据新统计数据显示，我国新能源发电一直保持平稳增长，截至2019年年底，我国新能源发电装机容量4.1×108kW。预计2030年、2050年我国新能源装机将分别达到1.15×109kW、2.80×109kW，占全国电源总装机的比重提升至40%、53%。2019年我国三北地区（华北、东北、西北）风电装机容量1.27×108kW；8个省级电力公司经营区风电装机均超过1×107kW，依次为新疆、冀北、甘肃、山东、山西、宁夏、蒙东、江苏。三北地区太阳能发电累计装机容量为1.03×108kW；8个省（自治区）太阳能发电装机超过1×107kW，依次为山东、江苏、浙江、安徽、青海、河南、新疆、山西。

近些年，我国新能源消纳水平不断提高，但是新能源发电并网也存在一些问题需要解决，如：新能源发电出力不稳、随机波动，给电网规划建设、运行管理带来了巨大的压力。结合实践分析可知，新能源发电并网对电网电能质量必将差生巨大影响，对此必须加强相关研究，提出可靠的处理方案，在不断提高新能源发电利用率的同事，保证电网稳定、可靠运行。

2 新能源发电并网对电网电能质量的影响

2.1对电网电压的影响

馈线稳态电压。当前我国电力系统主要是采用投切电容器、改变有载调压变压器分接头的方式实现调压。新能源发电并网规模增大后，其功率波动性影响变大，造成整个电网电压调节难度增大，原有调压方案往往无法满足电网实际运行要求。如图1所示即为新能源发电并网前后馈线电压的变化情况，由图分析可知，并网后馈线后端节点的电压将越限，对此必须要根据并网情况合理改进调压方案。

（2）电压波动、闪变。新能源电站输出功率波动，是影响电压波动、闪变的直接因素。如风速变化影响风电场输出功率，需根据实际情况合理选用变速风电机组、恒速风电机组，减小电压瞬变；光照强度、温度波动变化，也会导致电站输出功率出现变化。当新能源发电并网的电网短路容量大，则表明区域电网坚强，相应的并网后引发的电压波动、闪变均较小，若是电网较为薄弱，必须合理规划并网点、电压等级。

2.2对电网频率的影响

如图2所示，当新能源在电网中占比较小时，对电网频率影响较小，而随着新能源发电量在电网占比的增大，容易造成电网内频率波动，直接影响电能质量。对此，必须加强新能源发电出力波动性、间歇性分析，将电网运行调度与新能源发电电功率预测相结合。

2.3对电网谐波的影响

我国新能源并网主要以光伏发电站、风电场为主，其在谐波方面的影响如下：（1）并网光伏电站运行时，光照变化会导致光伏电站输出功率出现波动间歇变化、引发谐波污染。（2）风电场并网谐波主要来源机组电力电子装置、风电场并联补偿电容器与线路电抗谐振作用。

3电网电能质量下降的危害与处理措施

大量新能源发电并网极易导致电网电能质量下降，采取合理的处理措施具有重要意义，为我国新能源电力发展奠定坚实的基础。

3.1电网电能质量下降的危害

电网电能质量下降的危害主要表现在以下几个方面：（1）电压暂降、偏差：电网运行中电压暂降、偏差情况的出现，极易导致一些设备无法正常运行，如：自动化控制装置误动、系统失灵等，甚至出现长时间无法正常工作的情况，引发严重的后果。（2）电压波动、闪变：常见问题有灯光闪烁、电视机亮度频繁变化、生产线无法正常工作等。（3）谐波：谐波污染对电网的危害大，包括：电力线路附加损耗、谐波影响设备运行、电容器组谐振、自动装置与继电保护误动。

3.2电能质量的处理措施

针对上述问题可知，新能源发电并网对电网电能质量的影响较大，为保证我国新能源产业持续稳步发展，必须要采取以下处理措施：（1）安装电能质量调节装置。在电网运行中，改善电能质量常见的方法就是安装动态无功补偿装置，快速调节无功功率，保证电网电压稳定。动态无功补偿器的主要安装位置为新能源出口低压侧，根据接入点电压偏差量控制所补偿的无功，稳定接入点电压。针对新能源并网导致的谐波问题，可安装多脉冲换流器、电力滤波器，有效吸收谐波电流，保证电网稳定运行。其中，光伏电站并网，可采用多功能逆变器，使得光伏电站逆变器兼具滤波功能；风力发电场，可在谐波水平较高母线上安装静止无功补偿器，综合滤除谐波。（2）采用超级电容器改善电能质量。超级电容器作为一种储能装置，可有效控制电网有功、无功功率，改善电网电能质量。从超级电容器自身性能分析来看，其功率密度高、充电速度快，可有效解决瞬时停电、电压暂降/骤升等问题，平滑电压波动。

此外，为应对未来新能源发电并网规模的持续扩大，应从电网结构入手，通过改善电网结构、合理选用线路电抗/电阻之比，有效抑制并网引发的电压波动、闪变问题；同时新能源威廉希尔官方网站 方面，还需不断革新，切实减少机组启停次数、减小输出功率变化情况，切实保证电网系统的稳定运行。

4安科瑞产品选型

5结束语

新能源发电威廉希尔官方网站 具有清洁、可再生的特点，但是其并网后对电网电能质量存在较大的不利影响，轻则导致供电质量下降，重则直接导致相关生产工作无法正常开启。对此，必须要明确新能源发电并网对电网电压、频率、谐波等方面的影响情况，并采取针对性处理措施，保证电力系统稳定运行。

审核编辑 黄宇