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摘要:新能源发电技术具有可再生、清洁能源的特点,在近几年时间里受到了广泛的关注。但由于其技术发展不够成熟,在并网后对电网电能质量存在较多的影响。为此,本文针对新能源发电并网的特征和类型进行深入的分析,并探讨了新能源发电并网对电网电能质量所产生的影响。提出了一些处理措施,希望能够弥补新能源发电的自然缺陷,确保电网稳定可靠的运行。
关键词:发电并网;电能质量;新能源;电力系统
一、新能源发电并网的类型与特征
伴随着我国经济的快速发展,传统的不可再生能源物质发电很难能够满足现代社会的发展需求。为了能够寻求更加优质的清洁能源源,我国先后成立了多家能源投资公司,以求能够解决传统能源物质稀缺以及生态环境保护等问题。新能源发电与传统的能源物质发电相比存在较为显著的间歇性和不稳定性,对正常的发电供应带来冲击。太阳能和风能作为主要发电能源的时候,对于发电设备的要求要更高。必须确保太阳能和风能的供应充足,才能够保证电网电能的质量。在一些特殊的天气情况和特殊的季节时,风力和光照很难持久供应,很大程度上造成发电设备无法提供充足的电能,对于整体的电能质量存在不利的影响。间歇性的电能无法有效输送到公共电网中,这也是目前技术层面所无法突破的重大难题。新能源发电是现阶段节能环保的重要方式,也是能够顺应国家未来向清洁能源转型的重要方向,新能源并网发电形势也在逐步的推广过程中。
二、新能源发电并网对电网电能质量存在的影响
2.1新能源发电并网对电网频率的影响
新能源发电与传统的媒介发电存在着显著的差别,虽然新能源是国家未来环保政策的大力扶持对象。但是传统能源在输送的过程中,所出现的异常频率要远比新能源小。究其原因,是新能源当下的技术不够成熟。新能源发电站的发电容量,在电网内总量的比例逐渐增大的情况下,加上新能源发电机出力的随机性,就可能会出现整个电网系统频率产生波动的问题。造成整个电力系统运行过程中的不良因素。从数据建模能够得出0.01~1赫兹的功率波动是电网系统影响最大的区间。
2.2新能源发电的波动性和间接性对电能质量的影响
从目前新能源发电的实际情况不难看出,大多数新能源发电存在波动性的缺陷。并且在发电的过程中会存在间歇性,影响着电能的持续供应以及电能供应的质量。风力发电其本身的不稳定性以及季节性的影响都会导致所产生的电能会出现随机的间歇性和波动性的状态。使得新能源在发电并网的过程中,对电能的整体质量产生了一定的不良影响。对于电源端说控制手段比较复杂,并且就能实现在控制的过程中,还有可能会出现电能冲击及谐波,导致电量频率紊乱,继而会出现电力供应偏差或者电网闪变故障等问题。为了能够改善新能源发电的波动性和进行性问题,需要风力发电机的低压穿越能力甚至向电网提供一定的无功功率,支持电网恢复。不断地提升电网对于电能的接纳能力。让电网的峰值能够回归到一个合理的区间之内,确保电网的稳定运行。在新能源发电并网的过程之中,功率调整和动态无功率对于并网的影响是十分重要的,因此,新能源并网发电的系统中无功补偿功能是普遍存在的。
三、改善电能质量的措施
3.1统一新能源发电的并网标准
新能源的发电并网对于整个电网电能的质量影响尤为重大,为了能够让新能源产业得到持久有效的发展,必须要注重提高电能质量。统一新能源发电并網的标准,严格按要求来进行电能的管理。目前,我国多数地区对于新能源的发电并网标准不够统一。甚至一些地区的新能源发电并网规定条例不够完善,存在并网标准的疏漏。技术负责人需要对整个电力系统的稳定性以及新能源发电并网可能会产生的负面影响进行全面深入的研究,减少在工作中所产生的问题,提升电网电能质量。目前,我国多数地区对于系统的电网调度以及影响电网输电质量的因素,没有做出科学有效的解释,缺乏制定有效的应对措施。相关的部门和机构严格控制和管理逆变器以及控制器,在运行的过程中需要逐渐加强对于技术方面的深入研究。针对新能源发电并网过程中可能出现的故障问题,进行科学有效的解决,让各地区的发电并网标准逐渐统一和标准化。国家层面应当确定新能源发电并网的准入门槛,并依据相关部门来严格执行用网标准。从规范和标准上来,确保新能源发电并网的有效性,从基础条件以及管理控制器和逆变器条件基础上来确保发电并网的安全性。让发电并网技术得以成熟,更好的应用在电力供应方面,解决我国能源供应不足的难题。
3.2应对间歇性和波动性的措施
新能源发电的间接性和波动性不仅是由于自然因素所决定,还有较多方面是由于发电设备的缺陷所导致的,虽然我们人为的很难去改变自然因素对于新能源发电所造成的影响,但是可以通过发电设备的技术改进和缺陷弥补,来确保新能源发电的稳定性,减少其波动的频率。应对间接性和波动性的时候,需要对发电并网的新能源设备进行不断的调试,以求能够找到适合现有并网技术的性能条件。除此之外,还应当对整个电网进行调控,不断的加强电网对于输电峰值和用电的调节能力,提高电网对于波动性、间接性电能的接纳能力。在新能源发电的系统中需要具备无功功率调节功能和有功功率调节功能,在最大程度上去降低新能源电能波动性对新能源整体电能的质量造成的影响。新能源设备必须要具备无功补偿功能,最大限度去规避光伏发电和风力发电过程中,因没有功率还继续运转的损耗。提高对于能源的利用效率,确保新能源发电并网的电能质量。
3.3气象预测措施
建立测风测光网,测风、测光数据经由实时测风塔、测光站采集上传至区域调度中心,中心站对数据进行处理后,为风电、光电功率预测系统提供数据。功率预测系统能对各个风电场、光伏电站进行短期、超短期功率预测,得出未来15分钟至4小时的风电场功率出力,为风电调度提供支撑,有效减少了弃风、弃光电量,提升清洁能源的消纳水平。
3.4功率预测系统
功率预测系统根据历史功率、历史风速、地形地貌、数值天气预报、发电机组运行状态等数据建立输出功率的预测模型,以功率和数值天气预报数据输入,结合风电场的运行状况,得到风电场未来的输出功率。
四、结束语
可再生能源的发电技术是当下最具有发展潜力的项目。虽然我们很难去改变自然环境的变化,但是可以通过逐渐提高新能源发电技术弥补自然因素的缺陷,让新能源发电更加持久和稳定。确保整个电网能够平稳运行,为国家的发展和人们的生活提供源源不断的电能供应。
参考文献
[1]汪其锐,孙丰霞. 电网电能质量受新能源发电并网的影响分析[J]. 电力设备管理,2021(01):132-133+170.
关键词:发电并网;电能质量;新能源;电力系统
一、新能源发电并网的类型与特征
伴随着我国经济的快速发展,传统的不可再生能源物质发电很难能够满足现代社会的发展需求。为了能够寻求更加优质的清洁能源源,我国先后成立了多家能源投资公司,以求能够解决传统能源物质稀缺以及生态环境保护等问题。新能源发电与传统的能源物质发电相比存在较为显著的间歇性和不稳定性,对正常的发电供应带来冲击。太阳能和风能作为主要发电能源的时候,对于发电设备的要求要更高。必须确保太阳能和风能的供应充足,才能够保证电网电能的质量。在一些特殊的天气情况和特殊的季节时,风力和光照很难持久供应,很大程度上造成发电设备无法提供充足的电能,对于整体的电能质量存在不利的影响。间歇性的电能无法有效输送到公共电网中,这也是目前技术层面所无法突破的重大难题。新能源发电是现阶段节能环保的重要方式,也是能够顺应国家未来向清洁能源转型的重要方向,新能源并网发电形势也在逐步的推广过程中。
二、新能源发电并网对电网电能质量存在的影响
2.1新能源发电并网对电网频率的影响
新能源发电与传统的媒介发电存在着显著的差别,虽然新能源是国家未来环保政策的大力扶持对象。但是传统能源在输送的过程中,所出现的异常频率要远比新能源小。究其原因,是新能源当下的技术不够成熟。新能源发电站的发电容量,在电网内总量的比例逐渐增大的情况下,加上新能源发电机出力的随机性,就可能会出现整个电网系统频率产生波动的问题。造成整个电力系统运行过程中的不良因素。从数据建模能够得出0.01~1赫兹的功率波动是电网系统影响最大的区间。
2.2新能源发电的波动性和间接性对电能质量的影响
从目前新能源发电的实际情况不难看出,大多数新能源发电存在波动性的缺陷。并且在发电的过程中会存在间歇性,影响着电能的持续供应以及电能供应的质量。风力发电其本身的不稳定性以及季节性的影响都会导致所产生的电能会出现随机的间歇性和波动性的状态。使得新能源在发电并网的过程中,对电能的整体质量产生了一定的不良影响。对于电源端说控制手段比较复杂,并且就能实现在控制的过程中,还有可能会出现电能冲击及谐波,导致电量频率紊乱,继而会出现电力供应偏差或者电网闪变故障等问题。为了能够改善新能源发电的波动性和进行性问题,需要风力发电机的低压穿越能力甚至向电网提供一定的无功功率,支持电网恢复。不断地提升电网对于电能的接纳能力。让电网的峰值能够回归到一个合理的区间之内,确保电网的稳定运行。在新能源发电并网的过程之中,功率调整和动态无功率对于并网的影响是十分重要的,因此,新能源并网发电的系统中无功补偿功能是普遍存在的。
三、改善电能质量的措施
3.1统一新能源发电的并网标准
新能源的发电并网对于整个电网电能的质量影响尤为重大,为了能够让新能源产业得到持久有效的发展,必须要注重提高电能质量。统一新能源发电并網的标准,严格按要求来进行电能的管理。目前,我国多数地区对于新能源的发电并网标准不够统一。甚至一些地区的新能源发电并网规定条例不够完善,存在并网标准的疏漏。技术负责人需要对整个电力系统的稳定性以及新能源发电并网可能会产生的负面影响进行全面深入的研究,减少在工作中所产生的问题,提升电网电能质量。目前,我国多数地区对于系统的电网调度以及影响电网输电质量的因素,没有做出科学有效的解释,缺乏制定有效的应对措施。相关的部门和机构严格控制和管理逆变器以及控制器,在运行的过程中需要逐渐加强对于技术方面的深入研究。针对新能源发电并网过程中可能出现的故障问题,进行科学有效的解决,让各地区的发电并网标准逐渐统一和标准化。国家层面应当确定新能源发电并网的准入门槛,并依据相关部门来严格执行用网标准。从规范和标准上来,确保新能源发电并网的有效性,从基础条件以及管理控制器和逆变器条件基础上来确保发电并网的安全性。让发电并网技术得以成熟,更好的应用在电力供应方面,解决我国能源供应不足的难题。
3.2应对间歇性和波动性的措施
新能源发电的间接性和波动性不仅是由于自然因素所决定,还有较多方面是由于发电设备的缺陷所导致的,虽然我们人为的很难去改变自然因素对于新能源发电所造成的影响,但是可以通过发电设备的技术改进和缺陷弥补,来确保新能源发电的稳定性,减少其波动的频率。应对间接性和波动性的时候,需要对发电并网的新能源设备进行不断的调试,以求能够找到适合现有并网技术的性能条件。除此之外,还应当对整个电网进行调控,不断的加强电网对于输电峰值和用电的调节能力,提高电网对于波动性、间接性电能的接纳能力。在新能源发电的系统中需要具备无功功率调节功能和有功功率调节功能,在最大程度上去降低新能源电能波动性对新能源整体电能的质量造成的影响。新能源设备必须要具备无功补偿功能,最大限度去规避光伏发电和风力发电过程中,因没有功率还继续运转的损耗。提高对于能源的利用效率,确保新能源发电并网的电能质量。
3.3气象预测措施
建立测风测光网,测风、测光数据经由实时测风塔、测光站采集上传至区域调度中心,中心站对数据进行处理后,为风电、光电功率预测系统提供数据。功率预测系统能对各个风电场、光伏电站进行短期、超短期功率预测,得出未来15分钟至4小时的风电场功率出力,为风电调度提供支撑,有效减少了弃风、弃光电量,提升清洁能源的消纳水平。
3.4功率预测系统
功率预测系统根据历史功率、历史风速、地形地貌、数值天气预报、发电机组运行状态等数据建立输出功率的预测模型,以功率和数值天气预报数据输入,结合风电场的运行状况,得到风电场未来的输出功率。
四、结束语
可再生能源的发电技术是当下最具有发展潜力的项目。虽然我们很难去改变自然环境的变化,但是可以通过逐渐提高新能源发电技术弥补自然因素的缺陷,让新能源发电更加持久和稳定。确保整个电网能够平稳运行,为国家的发展和人们的生活提供源源不断的电能供应。
参考文献
[1]汪其锐,孙丰霞. 电网电能质量受新能源发电并网的影响分析[J]. 电力设备管理,2021(01):132-133+170.