摘要：虽然我国的新能源发电技术已经有了一些进步，但是不能停止研发的脚步，我国的能源使用还处于比较缺乏的阶段，大部分的可再生能源发电装置还存在不可预测性的问题，在发电的过程中对电网的稳定性和可靠性还需要进一步的完善。在今后的发展过程中，新能源发电应该纳入智能发电、配电的研究过程中，实现电网的高效能、高环保、高安全性。本文对新能源并网发电系统的关键技术和发展趋势进行分析。
关键词：新能源；并网发电系统；关键技术；发展趋势
新能源及可再生能源发电技术虽然已取得了突破性进展，然而由于目前大部分可再生能源发电装置所产生的电能存在不可预测性和间歇性，例如风力发电、光伏发电等，其产生的电能如果直接输入电网将对电网的稳定运行产生严重的影响，制约了可再生能源的并网利用和进一步的发展。因此迫切需要一些解决方案以提高新能源及可再生能源并网发电技术的经济性和运行的可靠性。今后应将新能源及可再生能源发电作为一种重要的分布式电源，纳入建设坚强智能配电网的总体研究框架中。在坚强智能配电网的高级配电运行框架下，微电网是未来电网实现高效、环保、优质供电的一个重要手段，是实现智能电网有源配网的有效方式。
1新能源并网发电系统的关键技术
1.1新能源发电技术主要方式
新能源发电技术主要方式是分布式。分布式新能源发电技术主要突出了分布式和新能源两个特点。首先发电规模小，其次和电力用户距离不远，第三可单独给电力用户供电的形式就是分布式。传统能源以外的各种环保的、清洁的、可再生的能源都是新能源。新能源主要靠发电技术与储能技术两者结合的方式给电力用户提供电能。
1.2微电网的概念与基本结构
微电网是关于供电网络的一种新的结构，是由微电源、负荷控制装置、储能装置三部分构成。微电网与传统电网的区别在于，其是由很多分布的微电源与相关设备根据一定的结构构成的，可以自主进行管理与控制，还可以通过静态开关连接配网。
1.3微网技术
微网系统能够解决扰动能力减弱的问题，在自主运行的模式下，因为风能和太阳能等具有随机性，电能系统的安全性和可靠性就会受到影响，面临着风险，因此对电能系统进行控制是维护新能源使用的一项关键技术。在微网系统中，有多个微电源的存在，这些电源的外特性不同，但是电力系统的能力平衡需要保持稳定大电网的可靠性，减小微电网对大电网的冲击。
1.4基于电力电子技术的关键部件
电力电子技术是开发各类可再生能源和发展分布式发电的关键技术之一。根据微网的特殊需求，需要研制基于电力电子技术的一些新型的电力电子设备，如并网逆变器、静态开关和电能质量控制装置。在新能源并网发电系统中，并网变换器、静态开关以及电能质量控制装置等作为关键部件，对系统的运行产生重大影响。第一，并网逆变器。光伏电池、风机、燃料电池、储能元件等都需要通过电力电子变换器才能与微网系统网络相连接。这些变换器可能既包括整流器也包括逆变器，也可能仅是一个逆变器。变换器具有响应速度快、惯性小、过流能力弱等特性。同时，适用于微网中的逆变器除了需要具备常规逆变器的功能以及能够并联运行外，还需要根据微网系统的特殊需求具备一些控制功能，如有功-频率下垂控制功能和电压-无功下垂控制功能。因此逆变器的拓扑结构和运行控制成为微网中的关键技术。第二，静态开关。静态开关置于连接微网与主网间的公共连接点处。在发生一些主网故障、电能质量等事件时，静态开关应该能自动地将微网切换到孤岛运行状态；此后，当上述事件消失时，它也应自动实现微网与主网的重新连接。第三，电能质量控制装置。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆任何DER单元的接入都会对系统中的电能质量产生或多或少的影响，如果控制不当，它们对电压波形、频率以及功率因数会产生负面影响，尤其是太阳能、风能这些随机性的能源，其频繁的启停操作、功率输出的变化，都可能给所接入系统的用户带来电能质量问题；微网中大量单相分布式电源的存在，也增加了配电系统的三相不平衡水平；而且电子负载易受暂态、跌落、谐波、瞬间中断及其它扰动的影响，这些都是需要关注的方面。总之，微网及含分布电源微网配电系统中存在很多与电能质量相关的独特问题。电能质量综合监控技术是解决保证微网安全可靠运行的关键技术问题之一。
2新能源并网发电系统发展趋势
2.1风能发电
风能是一种可再生清洁能源，无污染、能量较大、发展前景良好。风能得到了各国的认同与重视。且风力发电在众多的可再生能源中属于成本较低的类型，即可并网运行，也可独立运行，又能与其他技术互补组成混合型发电系统。近年来，风力发电技术日趋完善，并网型风力发电机单机额定功率最大已经达到5MW，叶轮直径已达到126m。截止到2005年，全球装机容量为58982MW，其中风力发电量占总数的1%。中国已成为亚洲风电产业发展的助推者之一，总装机容量位居世界第八。日后，不论国内还是国外，风力发电技术与产业发展速度都会大大提升。
2.2太阳能光伏发电
太阳能光伏发电具有较多的优势，最显著的就是方便、廉价、存在面积广，只要是有太阳的地方就可以对其进行利用，还可以分散到各家各户采用单独供电的方式，也可以采用大规模发电方式并网运行。太阳能对环境没有污染，并且也没有噪音，是一种十分清洁的能源。我国大约有百分之七十六国土的光照量十分充足，并且阳光十分充足，全年大约有917-2333kWh/m2的辐射重量，大约有147*108GWh/a，光照资源分布比较均匀，所以说太阳能源的优势十分得天独厚，就这些基础条件可以看出，我国的太阳能光伏发电具有十分广阔的发展前景。目前，我国使用的最多的能源就是煤炭，对其的消耗量巨大，所以我国不仅面临着煤炭资源的枯竭，其带来的环境污染问题也十分的严重。所以不管是站在这两个方面的哪一个方面，我国政府要都加快对新能源或者可再生能源的研究，进而取代不可再生能源。
2.3地热发电
地热发电也是新能源的一种，但其易受环境影响，利用方面小，对于大面积供电并不适合，但对于有地热资源的地方来讲，这又是一种福音。地热发电的开发和利用有利于拥有该资源的地区的经济文化发展，所以，地热资源也是一种不可忽略的新能源。
结束语：
综上所述，虽然新能源发电技术目前有一定成绩的取得，但是受种种因素的制约，可再生新能源的并网发电发展不是特别理想。为了走可持续发展的道路，要逐渐减少发电企业对传统的不可再生化石能源的依赖，大力发展可再生新能源的并网发电技术。将新能源研究纳入大电网的总体规划研究框架中。在坚强电网的高级配电运行框架下，新能源的发电并网一定能够快速发展并发挥重要作用。
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论文作者:郭振
论文发表刊物:《电力设备》2019年第1期
论文发表时间:2019/6/3
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