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摘要：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，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。
关键词：新能源；并网发电；技术
一、新能源并网发电简介
新能源向电力用户提供优质可靠的供电服务，主要依靠分布式发电技术和储能技术相结合。分布式新能源发电技术也称为分散式发电或分布式供能，一般是指将小型的发电装置就近布置在负荷附近，传统的大型火电站往往是修建在人烟稀少远离城市的区域，主要就是为了使污染源远离人群聚居地，而新能源和可再生能源发电不会对环境造成污染，因此，在能就近取得新能源的地方安装发电装置不会对环境造成影响，同时因为靠近负荷，不需要将电能远距离传输，节省了传输过程中所需要的设备及线路，降低了电能在传输过程中的损耗，从而提高了电能的使用效率。真正达到了环保，高效，分散，灵活的优势，其与大电网相结合已经成为新一代电力系统发展的趋势。
二、新能源并网发电系统的关键技术
2.1新能源发电系统结构
新能源发电系统结构采用了多种能量并行的分布式发电系统。分布式发电系统，有一个风力和太阳能发电，燃料电池，微型燃气轮机和储能供电系统的各种能源，其需求大部分通过并联逆变器的形式，公共接入微电网。
2.2基于电力电子技术的关键部件
电力电子技术是发展各种可再生能源，发展分布式发电的关键技术之一。根据微网的特殊需求，需要一些新型的电力电子器件，如并网逆变器、静态开关和电能质量控制装置等。在新能源并网发电系统中，并网变流器、静态开关和电能质量控制装置是关键部件，对系统的运行有着重要的影响。
（1）并网逆变器。光伏电池、风力发电机、燃料电池、储能装置等都是由电力电子变换器所要求的，可以与微网系统网络连接。这些转换器可能包括整流器和逆变器，或只是一个逆变器。该变换器具有响应快、惯性小、过流能力弱等特点。同时，除了常规的微网逆变器和逆变器适合可以并行操作，还需要根据微电网系统的特殊要求有一定的控制功能，如有源频率下垂控制和电压-无功功率下垂控制功能。因此，逆变器的拓扑结构和运行控制是微电网中的关键技术之一。
（2）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。
（3）电能质量控制装置。访问任何DER单元都会有或多或少的对电网质量的影响，如果没有适当的控制，他们会对电压的负面影响，频率和功率因数，尤其是太阳能和风能等能源的随机性，频繁的启动和停止操作的变化，输出功率可以用户可以来料质量问题访问系统；单相分布式电源的微电网的数量大，也增加了三相配电系统的水平失调；和电子负载是容易受到瞬态跌落、谐波、瞬变干扰和其他干扰，这些都是关注的领域。
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2.3微网技术
各种类型的微型能源和储能装置和电力电子设备有机结合，建设成为一个微型电网发电设备，存储设备组件，通过电力电子设备，实现“灵活”和大电网网络。微网技术从本地解决方案到大规模并网分布式电源的问题。（1）微网的运行控制。微网系统承受扰动的能力相对较弱，尤其是在孤岛（自主）运行模式下，考虑到风能、太阳能资源的随机性，系统的安全性可能面临更高的风险，因此对系统进行有效地运行控制是非常关键技术之一。（2）高级能量管理与优化运行。先进能源管理是微电网的核心组成部分，根据能源需求、市场信息和运行状况做出决策，通过灵活的分布式设备和负载调度，实现系统的优化运行。（3）微网故障检测与保护技术DER单元的引入。微电网控制系统与传统的功率控制系统的保护是非常不同的方法在故障检测和保护的原则，除了过压、欠压保护、分布式电源还包括一个特殊的保护功能，防孤岛保护、低频。
三、发展趋势
从环保和可持续发展来看，传统的发电方式迟早会被淘汰，寻求可再生资源和清洁资源是我国电力事业必须面临的难题，所以，21世纪新能源发电技术将成为电力发展的主流方向。以下是几种新能源发电技术的发展趋势：
3.1太阳能发电：太阳能作为清洁无污染的新能源，是一种将太阳光直接转换为电能的一种发电形式，我们称之为“光伏发电”，近几十年来，光伏电池技术产业得到了蓬勃的发展，这一成果得益于光伏电池技术的不断成熟与完善，以及造价的不断降低。光伏发电系统是将光伏电池板，控制器和电能储存及变换环节构成的发电与电能变换系统。一般而言，光伏发电的电量在整个并网光伏发电系统所占的比重并不大，此时电力系统可视为一个无穷大的公共电网，并起到了储能的作用，因此，光伏发电系统并入电力系统中后不需要额外的蓄电池来进行储能，从而降低了电力系统的运行成本，也提高了电力系统运行和供电的稳定性。
3.2地热发电：地热发电易受环境影响，使用对象很狭隘，不适合大面积供电，但是对于有些地热资源好的地方来说，这无疑是一种福音，地热发电的开发有利于推动部分地区的经济文化发展，也是21世纪不可忽略的新能源发电方式之一。
3.3海洋能发电：海洋能发电大多建立在海上，对人们生活影响较小，并且我国海岸线辽阔，所以海洋能发电将是21世纪主要的发电形式之一。
3.4生物质能发电：我国是农业大国，每年会遗留大量的农副产品，况且随着人们生活质量的提高，人们所产生的生活垃圾也是日益增多，这些都可以用作发电的生物质能源，既保护了环境，又给人们提供电能，所以21世纪将会大力开发生物质能源。
3.5风能发电：风能发电是将空气流动的动能转换旋转机械能，最终再转换为电能。风能是一种清洁的可再生能源，不存在环境污染问题，也不会存在资源枯竭的问题。风力发电机组的建设周期短，单台机组的安装仅需几周就能完成，而且安装完成后即可投入使用，占地面积小，风力发电的场地一般选在如山丘，河堤，荒漠，平原等地形上，土地所占比例小，不影响生活和生态环境，还可以在海上建设大型风力发电场。
四、结语
随着我国经济的飞速发展，工业化进程也在不断的加快，人们在享受科技的飞速发展带来的便利的同时，也要面临能源被大量消耗所带来的危机。因此，能够代替传统的消耗型能源的新能源技术就应运而生，对新能源的开发，以及并网发电运行已经成为了近年来谈论的热点问题。
参考文献：
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[3]诸荣耀，沈道军，罗易.光伏并网发电系统的关键技术分析[J].科技创新与应用，2015，（22）：186.
作者介绍：
郑丽丽；女；汉族；研究生；中级工程师；研究方向：新能源、继电保护 单位：国网经济技术研究院有限公司徐州勘测设计中心。
论文作者:郑丽丽
论文发表刊物:《电力设备》2017年第35期
论文发表时间:2018/4/27
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