摘要：随着信息时代的迅猛发展，科学的不断进步，对能源的消耗数量已经达到一个恐怖的数字。为了防止不可再生资源的急剧消耗，延缓可再生资源的使用，人们对新能源的开发和应用越来越重视，利用新能源进行发电就是其中一项。将新能源大规模的应用到地区电网的建设是一项极为重要的挑战。本文将针对此点进行分析和讨论。
关键词：新能源发电 地区电网 挑战 策略
新能源指的是在新技术基础上加以开发利用的可再生能源，包括太阳能、生物质能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能等。而已经广泛利用的煤炭、石油、天然气、水能、核裂变能等能源，称为常规能源。新能源发电也就是利用现有的技术，通过上述的新型能源，实现发电的过程[1]。
目前，我国正在使用发电的新能源包括：太阳能发电、风力发电、生物质能发电、水力发电、地热发电、海洋能发电等，其中得到广泛和大规模应用的发电能源是水力发电、太阳能发电和风力发电。当前，大量的新能源发电作为新的供电形式不断的介入地区，与地方的发电厂进行人们生活和企业生产电力的供应。
一、我国新能源发电的发展现状
当前，我过的新能源和可再生能源的开发和利用经过十几年的努力已经可以站在世界的前沿。而其中拥有比较先进技术并已经投入使用的发电技术是水力发电、太阳能发电和风力发电。如今我国这三项新能源发电技术都已经非常的成熟，能够适应大规模的接入和使用，很多主要的城市电力供应都是利用常规发电技术和新能源发电技术相结合进行的。有效的降低了我国在能源上的消耗。
二、新能源接入地区电网的优势和缺点
新能源发电的优势在于可以增加电力系统的电量，有效降低对不可再生资源的消耗，属于绿色环保的资源产业。尤其是在地区电网出现供电不足的情况下，能够有效的环节用电高峰带来的巨大电量使用压力。其也是对降低电力短缺造成损失情况的弥补。并且因为新能源发电接入电网末端有效减低电压压力，因此也能够对提升电网末端电压起到一定的缓解作用。
新能源发电的缺点在于其运行过程中的间歇性、随机性和可控制性较差等。而且大部分新能源发电接入地区电网的问题也都是从这些因素中所出来的。
三、新能源发电介入地区发电的难点
（一）新能源介入地区电网出现的系统稳定问题
新能源发电的电能具有随机性、波动性和不可控性等特点，这就会导致并网电量的随机波动较大、可调节性差等缺点，而且在并网时会产生比较大的冲击电流，这一因素会引起电网的频率偏差、电压波动与电能闪变，导致馈线中的潮流发生变化，会对静态电压的分布和电压无功等造成影响，这将致使电网的不可控性和调峰容量余度过大，如果电网中没有足够的调峰容量，整个电力系统的安全稳定性都会受到非常大的影响[2]。
（二）新能源发电谐波与电能质量问题
新能源发电系统通常都会配有电力电子装置，在并网过程当中会产生一些谐波和直流分量。谐波电流注入电力系统之后会对电网的电压造成畸变，由于电能的质量因为畸变的影响还会对电力系统的继电保护和自动装置造成误判和错误反应，对整个电网的电力系统的安全运行存在着极为不利的影响。
（三）新能源发电的电网计算问题
目前的发电机组都没有按照统一规范的电源方针计算模型，工作人员无法针对新能源接入电网后电力系统的暂态电流、电网潮流分布以及母线短路电流进行精确的计算。连带着对继电保护和安全自动装置的定值的稳定也产生了无法稳定的影响。工作人员在不能明确的判断故障发生之后电网的整体运行情况下就没有办法针对具体的问题进行修复，对电网的正常运行和对故障的处理都带来了很大的困难。
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（四）新能源发电的电能传输问题
随着新能源发电不断接入地区电网，对地区电网的电能容量会产生超出区域内点电能负荷的情况，需要对其进行升压送出处理，并且还得对该区域公网的降压变压器作为升压变压器来使用，电能输送网络损耗增大的同时也对公网的设备造成了过量损耗，极易发生运行故障。部分地区的区域电能传输本身容量就很小，外送传输容量也比较有限，如果不能对其进行调整控制，势必会造成对上一级电网的降压变压器容量的调用，将其全都用到新能源电力的输出，对新能源的电力会造成不必要的浪费[3]。
四、新能源发电介入地区发电难点的解决措施
（一）新能源利用有效的设备控制方法来避免安全稳定问题的发生
新能源发电的接入给地区电网造成的安全稳定问题是与接入点电网的电压等级、线路容量、联网设备和其控制的技术方法、电源的具体类型以及并网的容量等因素息息相关的。所以，新能源发电系统在其所具有的并网技术性能基础上，还要对电网具备足够的调峰容量和电能的接纳能力。针对新能源发电电能接入量过大的地区要求其要合理配置相应容量的常规发电机组以便进行适度的调峰，以保障整个电网的稳定运行与安全[4]。
（二）通过新能源发电设备增设滤波器等装置避免谐波降低电能质量问题
针对谐波对电能质量造成降低影响的情况我们可以通过在新能源发电设备附近增设滤波器等滤波装置进行有效降低系统谐波的发散含量。给新能源发电设备配置上相应的静态或动态无功补偿装置等设备，这样能够对新能源设备注入电网的谐波含量进行有效的降低和抑制，成功的提高系统电能的质量。或者可以在新能源发电设备的并网点进行装设电能质量谐波检测设备，将谐波注入数据进行实时的传输，然后有专业的工作人员通过对谐波含量的监测对电能质量的水平进行随时调整，以此来进行新能源发电站内的谐波注入量过大导致电能质量降低这一情况的处理[5]。
（三）有效改善新能源发电并网技术，统一新能源发电设备的模型标准
针对电网的计算问题需要考虑对电力行业进行统一的规定，制定统一的新能源发电设备的仿真模型标准，并对模型进行详细、规范的内容、参数、公式等等，使新能源发电设备的模型与常规放点机组的仿真模型做到同一规范标准，如此便可以使工作人员针对新能源发电设备进行准确的计算，避免应计算不准确而导致发生故障无法判断导致无法修复的现象发生。
（四）针对地区电网电量接纳不足采取增大电量接入控制力度的办法
目前，地区电网的部分去对电能的接纳能力不足导致大量的新能源发电并网带给该区域电力系统电量输送浪费的情况，我们建议采用电网对接入容量的控制方法，电网的接入容量必须要控制在可承受、可控制范围之内，根据电量的接纳极限进行适度的电量接入降低调整[6]。
结束语：
我国针对新能源的开发一直都是作为国家发展的重要战略目标去进行的，每一种新能源的开发都是对国家经济的促进。如此可以更好的促进我国经济和社会的稳定，市场经济的稳步推行。如何更加完善的发展新能源的研发和应用仍将是未来科技研究的发展方向。更加合理的利用新能源为人们服务是需要我们进行不断的探索。
参考文献：
[1]黄进,肖雅,韩亚平,赵剑飞,杜力.地区电网风电运行问题分析及对策[J].农村电气化,2018(03):5-6.
[2]李晖. 考虑大规模新能源接入的电力系统规划研究及应用[D].华北电力大学(北京),2017.
[3]甘磊. 考虑大型新能源发电基地接入的大电网规划方法研究[D].华北电力大学(北京),2017.
[4]胡文丽,崔鸿斌,李士林.新能源大量接入地区电网的利弊及对策探讨[J].电子世界,2015(21):199-200.
[5]汪鹏. 区域电网与新能源电源协调发展研究[D].华北电力大学,2015.
[6]王晓东,赵若瑜.大规模新能源发电接入对地区电网的挑战和对策[J].风能,2012(12):62-64.
论文作者:秦少明,严斌俊
论文发表刊物:《电力设备》2019年第8期
论文发表时间:2019/9/18
标签：新能源论文; 电网论文; 电能论文; 谐波论文; 地区论文; 电量论文; 容量论文; 《电力设备》2019年第8期论文;