段巍钊
（国网山西省电力公司运城供电公司 山西运城 044000）
摘要：为了构建可持续发展的电力系统，新能源的使用给其带来了希望，赋予了电网新的活力，解决了传统供电中对煤炭资源大量使用的现状，维护了生态的平衡，环节了环境上的压力，新能源的种类很多，大体可以分为水力发电、风力发电以及太阳能发电等。这些新能源的使用对电网调度有不可估量的影响。
关键词：新能源；电网调度管理；影响
1 新能源发电概述
1.1 风力发电
地球表面由于气压差异形成大气活动产生的动能称之为风能，风力发电是否具备可行性是由风能密度和可利用的风能年累计小时数决定。风能由自然环境条件决定。大气温度、大气压力、地貌环境对风况都会产生较为明显的影响；风况的时有时无，风速在大多数情况下无时无刻都在发生变化，这个变化特点是：一般陆地上白天风速大，至于正午2：00 达至最大，夜晚风速小，黎明前6：00 左右风速最小；而受夜间海洋水体温度高于大气温度影响，大气层热稳定性变化大，导致海洋风速午后2：00 最小，而清晨6：00 风速达至最大。
1.2 太阳能发电
太阳内部不断发生核聚变，发光发热，对外释放巨大的能量，到达地球后的太阳辐射能量就是太阳能。太阳能发电目前有两种方式：利用太阳能产生的热能发电，效率较低；光伏发电。通过光电反应，将光能直接转化为电能。目前以光伏发电为主，太阳能发电是一种发展前景极为光明的发电技术，由于转换效率、投资成本、自然条件影响等因素，太阳能发电目前使用多以小规模存在。
1.3 生物质能发电
生物质能是太阳能以化学能形式贮存于生物质中的能量形式。生物质能发电主要分为三种类型：固体发电，将生物质塑形为能源材料，对负荷控制技术有较高的要求；液体发电，主要是对生物质进行后处理使用提取物用作发电能源；气体发电，利用生物质代谢或者分解产生的可燃性气体进行发电，通常有沼气发电和炉煤气等生物质能发电目前已有一定规模上的应用。
2新能源对电网调度管理的影响
2.1 风电对电网调度管理的影响
（1）对电网频率的影响
风电场对电网频率的影响取决于风电场短路容量比，即风电场额定装机容量与该风电场与电力系统的连接点的短路容量之比。当短路比较大时，风电场输出功率的随机波动性对电网频率的影响会比较显著。目前在中国各区域电网互联的形势下，电网的规模越来越大，风电场接入到庞大系统中，其容量在电网的总容量中所占的比例甚微，对电网的频率的影响很小。但大规模风场的接入系统，特别是对于局部区域性电网，其对系统频率等产生的影响将会变得巨大。
（2）对电网电压的影响
系统电压的大小取决于系统无功，无功过剩导致电压过高，无功缺失导致电压下降。电压波动和闪变是风力发电机组对电网电能质量（电压、频率、谐波）的主要负面影响. 并网风电机组在持续运行和脱网操作过程中都会产生电压波动和闪变。引起电压波动和闪变的因素包括风速、风电机组类型，控制系统以及并网风电机组公共连接点短路比和电网线路X/R比等；谐波污染，风电系统中谐波产生的途径主要包括风机本身配备电力电子装置和风机的并联补偿电容器与线路电抗发生谐振产生的谐波。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆风电系统中谐波可造成增加发电机的铜损和铁损、引起电容器组和变压器的发热故障、控制电路受影响、传感器测量不准等现象
（3）对电网稳定性的影响
电网的稳定性主要分为动态、暂态、静态稳定。大量的风机并网都会对系统的稳定造成很大的冲击。风机多采用感应电机类型，感应发电机的运行需要无功支持。尽管风电场可以通过投入无功补偿装置来提高功率因数，但是频繁的投切存在时间上的延迟，势必对并网系统的电压稳定产生威胁，补偿容量也无法满足电网的需求。当系统电压水平降低时，无功补偿量下降很多，而风电场对电网的无功需求反而上升，进一步恶化电压水平，严重时会造成电压崩溃，风机被迫停机。此外，风电场出力过高有可能降低电网的电压安全裕度，容易导致电压崩溃。并网型风电场对于电网稳定性的主要威胁一方面是风速的波动性和随机性引起风电场出力随时间变化且难以准确预测，而导致风力发电接入系统时存在潜在安全隐患，如线路过载。另一方面是弱电网中风电注入功率过高引起的电压稳定性降低，如局部电网电压不稳。
（4）对电网调峰的影响
大面积风电场的接入对电网的调峰带来很多不必要的困难。风电的随机性和波动性对于电网来说是很不确定因素，时常是反调峰。当系统处于白天高峰负荷，需要大量有功支撑时，风力较大，无法满足有功电源的需要，而处于晚上低谷负荷时，往往需要降低有功出力，使电网达到稳定运行要求时，正是风力大发之时，有功电源迅速增加，对电网稳定危害极大，此时必须限制风力发电（所谓弃风）才能使电网恢复稳定，这样便降低了对清洁能源的利用，同时浪费了风力资源。
2.2光伏发电对电网调度管理的影响
（1）对电压质量的影响
光伏并网发电系统能够直接地影响着高压输电网以及配电网的电压质量及其控制，日光照射能够在很大程度上左右着光伏并网发电系统的功能，如图1所示，环境温度、太阳能光照强度对光伏发电系统的影响十分强烈。此外，光伏并网发电系统的发电量没有固定的规律，如果想要调节电压凭借投切电容电抗器的话，就必须在配电网中来进行。目前来看，其动态无功调节设备还不是具备的非常充分。如果电网内总发电量里的光伏并网发电系统的发电容量比例非常大，那么就会使得电网正常工作时更加不容易调节电压，如果电压调节失当就会出现问题。另外，光伏并网发电系统对系统电压的作用效果的关键在于安装位置、容量大小等。
（2）谐波污染
谐波出现的时间一般是光伏并网发电系统的直流电通过逆变转变为交流电并入电网的时候，谐波污染也就会同时出现在交流电网中。如果滤波器的具有优秀的设计水平，那么即使电网内的光伏并网发电系统并没有太大的规模，当由直流电转换为交流电时所造成的高次谐波对交流电网进行的谐波污染通常也都可以把控在能够让人接受的范围内。不过，在将来光伏并网发电系统的应用方向越来越广，再加上发电容量占电网内总发电量的比例越来越高的时候，关于谐波方面的管理应该受到一定的重视。一旦管理出现问题，许多谐波源的能量就会进行叠加，容易出现让电能难以承受的谐波含量。除此之外，若是系统里具有的谐波源非常多，其可以从系统中对高次谐波的功率谐振进行很好的激发。
（3）用户用电质量中的孤岛效应的影响
如果供电在电力公司中遇到了状况，各用户端的太阳能并网发电系统非常容易与四周的负载，一个令电力公司难以控制的自给供电孤岛也就形成了，也就是孤岛效应。随着光伏并网系统逐渐增多，孤岛效应也变得越来越常见。通常来讲，孤岛效应会导致下面几种情况的出现：供电得到重新回复的时候，电网用户会因为相位不同步而受到冲击；电力孤岛区域不具备可靠稳定的供电电压和频率；将太阳能并网发电系统转变为孤岛方式运转的时候，若是储能元件不存在于供电系统中亦或其容量太小，也会使得用户负荷出现电压闪变的情况；原来的配电网被与太阳能供电系统脱离之后，其原来的单相供电方式也许会导致其它配电网内产生三相负载不对称的现象，这都会对其它用户的电压质量造成严重的损害。
3结束语
推动能源结构由高碳转向低碳、能源利用由低效转向高效、能源配置由局部地区转向全球范围、能源服务由单向供给转向智能互动，构建以安全发展、高效发展、清洁发展为目标的现代能源保障体系，是未来能源转变的一个趋势，电网调度管理模式必将在能源转变过程中不断进行优化，以满足电网安全可靠经济运行需要。这就要求我们在以后的实际工作中必须对其实现进一步重视研究。
参考文献：
[1]刘晓. 新能源电力系统广域源荷互动调度模式理论研究[D]. 华北电力大学，2012.
[2]刘纯，黄越辉，张楠，礼晓飞，刘德伟，姚姣. 基于智能电网调度控制系统基础平台的新能源优化调度[J]. 电力系统自动化，2015，01：159-163.
论文作者:段巍钊
论文发表刊物:《河南电力》2018年5期
论文发表时间:2018/9/7
标签：电网论文; 电压论文; 谐波论文; 系统论文; 并网发电论文; 光伏论文; 新能源论文; 《河南电力》2018年5期论文;