新能源接入对电网运行影响论文_张志敏

新能源接入对电网运行影响论文_张志敏

(包头供电局 内蒙古自治区包头市 014030)

摘要:电网运行的核心内容之一是解决各种新能源的接入问题,比如风能、光伏等新能源发电、用电存在间歇性和波动性,接入电网技术性能差和对电网注入谐波等系列问题。本文主要介绍新能源的接入对电压的影响,分析了供电系统中谐波产生的原因以及防范策略,对实现新能源接入电网后,各组件实现最优供用电组合提出展望。

关键词:新能源;接入电网;影响

在经济全球化的发展下,世界范围内能源危机日益加剧,能源的开采和使用加速了人类生存环境的恶化,人类需在可持续发展的战略下发展经济,我国提出了建设智能电网的战略部署,我国近年来新能源发展迅速,由于新能源发电具有随机性、波动性和间歇性,其接入电网会影响电力系统的安全稳定运行。

1.新能源接入对电网的影响

1.1对短路水平影响

随着新能源规模的显著增加,需要校对接入电网后对于电网接入点的短路电流的影响。对新能源采用全开机的方式,得到新能源接入后对于电网各节点短路水平的影响,根据调查,新能源接入后对各节点均造成短路电流水平增加,但是增加幅度在0.15-1.3KA之间,增加绝对值不是很大。新能源电源对短路电流的贡献较小,故障时,短路电流主要来自主网,50MW的光伏比5MW感应电机提供的短路电流要小很多。

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1.2新能源接入对电能质量的影响

1.2.1供电系统中谐波产生的原因

风力发电和光伏发电受天气影响均具有间歇性和波动性特点,一般配有整流-逆变设备和大量的电力电子设备,电流在通过负载过程中,添加的电压未表现出正常的线性关系,生成了非正弦电流,使得供电系统中生成许多谐波和直流分量.

1.2.2供电系统中谐波产生的危害

谐波电流注入电力系统后,会引起电网电压畸变,影响电能质量,干扰通信线路,造成测量仪表不准确,加重负荷;还会干扰电力变压器、电容,造成电力系统继电保护、自动装置的误动作,影响电力系统的安全运行,由于其并网电量随机波动较大,可调节性差,并网时会产生较大的冲击电流,从而会引起电网频率偏差、电压波动与闪变,引起馈线中的潮流发生变化,进而影响静态电压分布和无功特性,使电网的不可控性和调峰容量余度增大;干扰电力用户,谐波对用户的危害是双向的,一方面,系统会产生污染,对系统本身的安全构成影响,另一方面,当电力设备与所污染的电源连接在一起,一定程度上影响系统安全;谐波的产生会增加输电线路的损耗,新能源发电单元的频繁启动使配电线路的负荷潮流变化增大,进而加大电压调整的难度,由于发电设备采用大量的电力电子装置,电压的调节和控制方式与传统电网方式有很大不同,虽然一般新能源的发电装置上装有逆功率继电器,正常运行时不会向电网注入功率,但当配电系统发生故障时,短路瞬间会有电流注入电网,增加配电网开关电流,可能使配电网的开关短路电流超标,影响电网安全运行。

2.供电系统中抑制谐波产生的策略

2.1增装动态无功补偿装置

2.2减少谐波的技术

检测输送电流,不要将电厂谐波送至供电部门,需要借助一定的技术手段,强化检测,及时进行把控,为确保三相负载平衡,采取一些措施,如加大供电设备容量,将电网抗谐波能力提升到较高水平;定期组织开展谐波测试工作,仔细分析谐波超标的变电站或线路,找到谐波源,安装有关设施,将谐波减至最少。比如,使用L,R,C元件组成的谐振回路避免相近频率的谐波进入到电网中,将无源滤波器添加到电力电子设备的交流端点;把静止无功补偿装置以并联的方式安装在谐波源处,可减少三相电压的不平衡,提高供电系统的谐波承受能力。

2.3强化增容谐波源用户的管理

报装接电的设计审核时,增容的谐波源用户一定不可缺少谐波审查项目,针对谐波超标的情况,使用相应的防治措施。增容的谐波源用户使用的供电电压要具有合理性,尽量维持三相电压平衡,工程交接验收实验时,增容的谐波源用户要有监测站的谐波测试报告

3.结论

综合以上分析,建议政府积极引导中小水电、风电、光伏等各类电源的协调有序发展,完善适应于新能源并网相关政策,避免大规模、短时间大规模新能源的无序开发,做到电网、电源协调统一发展,建议新能源并网时采用无功补偿与谐波治理成套装置的SVG,提高运行电压稳定性,尽可能减少谐波产生。

参考文献:

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[2] 袁桂丽;王宝源;韦杰;刘培德.消纳大规模新能源电力的措施[J].新能源进展.2017(04)

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论文作者:张志敏

论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期

论文发表时间:2018/4/11

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