摘要：随着各领域的发展越来越好，用电需求的日益增加，能源与环境问题逐渐恶化，化石燃料的大量消耗带来的气候污染，给全球带来了巨大的挑战，因此对新能源的开发和利用变得十分重要。新能源发电具有绿色环保，成本低，电源位置灵活等优点。但由于风能，太阳能的自然属性，新能源发电具有随机性、间歇性、清洁环保的特点。
关键词：新能源并网；电力系统；电能质量；影响
引言
在电网系统中接入新能源，会对电能质量带来很大影响，因此，必须对新能源并网造成的电能质量情况加强研究，以确保新能源接入后电网系统运行的稳定性、可靠性。当前，新能源主要形式为光伏和风能，因光伏电力系统的光照强度及风电系统风速始终处于动态变化之中，这使得新能源在接入后其输出功率会产生一定的随机性波动，且此大功率的波动会对电网系统造成冲击，重点会对频率与电压产生影响。
1新能源并网对电压闪变和波动的影响
电网系统的电压闪变与波动，是因为新能源电力系统机组的停止和开启、出力随着一次能源的波动改变、投切发电系统补偿电容器等引起。新能源波动的输出功率是造成电网系统电压闪变与波动的主要因素。风速改变是风电系统输出功率出现波动的原因，且风速湍流强度和电压的闪变、波动为正比例关系。在风电恒速定桨距机组切换时引起的电压闪变与波动比在运行持续过程中引起的电压闪变与波动要大，但对恒速变桨距机组来说正好相反。风电系统中，通过对变速恒频机组可平稳功率波动，从而有效降低波动功率引起的电压闪变与波动，因在高风速地区与低风速地区采取的控制措施不同，使得机组运行时的出力会在不同的风速区间有着不同的特性，进而造成低风速地区风电场也会出现较大闪变。当在高风速地区时，恒速风电机组通过选择失速控制方式也能降低电压的闪变。光伏电站输出功率会随着温度、光照等发生波动改变，一般来说，新能源发电系统接入电网的短路容量值越高，则说明此配电系统越为坚强，因波动功率和启停造成的公共连入点电压闪变波动情况则越少。为研究新能源系统功率波动造成的电压波动情况，需对新能源系统造成的电压波动与电网其它引起情况进行区分，同时，通过等效风电系统接入电网的电流源，使风电场实际测量输出电流可分解成有限的正弦波形，以此可对全网电的压波动频域进行分析，进而得到因新能源接入对电网电压波动的影响。
2新能源接入对频率影响
电网系统在运行时较少出现频率异常状况，对光伏系统来说，当其容量偏小时，即便在投切多个机组时也不致造成电网系统频率的越限。如果新能源系统发电容量在电网发电总量中占比逐渐增加，那么因新能源机组出力的随机性，有可能会引起电网频率的波动，从而对电网系统自身与用户都将带来不好后果。因此，可通过把风电功率的波动对电网系统影响进行等效，产生一个传递函数，即火电机组转速改变和风电系统输出功率的波动传递函数，并基于此构建风电波动功率对电网频率影响评估的模型。通过评估可得当考虑火电机组自动发电控制体系时0.01-1.0Hz功率波动对于大电网影响为最大。低于1.0Hz频段的传递函数幅值较小，这是由于该频段功率的波动会受到火电机组转动惯量的限制。为研究新能源接入对于小电网的频率影响，可构建火电厂等效单机模型，并通过上述的风电场实际测量功率数据，对不同穿透功率下的电网频率改变情况进行分析。通过分析可得，新能源的大规模并网，应充分依据新能源系统发电出力的间歇性与波动性，并结合电网运行调度估测新能源的发电功率，以确保接入后电网系统可以稳定运行。
3孤岛现象
孤岛现象是指当大电网因故障、停电检修或人为因素等原因而跳闸断电时，新能源并网电源未能检测出断电状态而将自身切离主系统，继续向周围负荷供电最终形成自给供电孤岛的现象。孤岛现象分为计划性孤岛现象和非计划性孤岛现象。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆计划性孤岛现象是指按预先配置的控制策略、有计划地发生孤岛现象；非计划性孤岛现象是指非计划、不受控地发生孤岛现象。在非计划孤岛情况下，孤岛发生时如若未及时检测出孤岛并与大电网切离的话，会对电网及自身系统的稳定运行造成危害，如电网电压、频率失去控制，电网功率平衡受到影响，更严重时损坏电气设备，干扰相关操作人员的维修，甚至危害人身安全。在计划性孤岛情况下，可以有效发挥新能源的积极作用，减少因电网停电带来的损失，提髙系统供电可靠性，但计划性孤岛运行的前提是：当发生故障时，新能源能有效、快速的检测出孤岛，才能按照预先配置的控制策略，有计划地发生孤岛现象。由此可见，为了更好的保护人身财物安全、有计划发生孤岛运行从而获取一定的利益，需要快速准确地检测出孤岛。因此，在新能源并网系统中，及时可靠地检测出孤岛对整个并网系统具有重要的意义。
4新能源并网发展技术发展趋势探讨
4.1太阳能发电技术
在目前的发展过程中，太阳能发电技术得到了广泛的关注，尤其是在天然气、煤炭等不可再生能源储量逐渐下降的背景下，通过应用太阳能发电技术可以实现对能源不足的有效缓解，为了实现对太阳能的综合利用，专门成立了相关示范项目，制定了诸多法律法规进行规范，推进引导以及鼓励光伏发电技术得到一定的进步。与此同时，我国也计划在2020年之时实现发电目标到20万万瓦，通过相关政策的发展，也会给我国太阳能发展提供全新的道路，在目前的发展中，应用太阳能发电技术，主要的形式为光热以及光伏发电。
4.2地热能源的应用
在地热发电过程中环境对其的影响比较大，其应用范围比较小，在大面积应用中并不适合应用，然而在一些地热资源较为丰富的区域，地热发电开发，可以实现对地区经济文化发展中意义重要，同时也变为了新能源并网中最为重要的形式。
4.3海洋能的应用
（1）波浪发电。此种发电形式要求应用转换装置，可以实现将波浪能变为了气压、机械等，进而保证机械可以有稳定运行。在我国波浪发电技术中其中以广东的震荡水柱式波浪发电站为典型，其建立了100kV的水电站，在实际中应用较多，与此同时在福建和海南等地也应用该模式也得到了一定的发展，100kV的波浪发电站建设取得突破性进展，当前虽然波浪发电技术有着较大的难度，在前期要求投入较多的资金，然而可以实现我国市场经济的不断发展，有着较好的发展前景。（2）潮汐发电。指的是海洋水位因为月球和太阳引力变化的影响，导致了地球上的水位出现一定的波动的现象,这种发电形式主要是以潮水张拉构成一定的水位构成差实现能量的转换进行发电，帮助其满足供电要求具备着突出的优势，其具备着可再生、成本低鞥优势。在环境保护上潮汐能也是一种环保清洁型能源，可以在河口建立潮汐能发电水库，降低了占用耕地面积，对环境友好。然而从目前的发展实际来看，潮汐能还存在着成本高的问题，在进行进一步的推广和应用上存在着问题。
结语
当前，由于新能源的特殊性以及我国在新能源方面技术能力方面还略有欠缺，这使得新能源在并网发电后对电网电能质量造成了一定影响，甚至一部分人对新能源的并网发电技术还提出质疑，这对我国新能源技术的发展产生了消极的影响，从而也严重威胁了电网系统的稳定运行。针对这些问题，必须要加大研究力度，不断完善和优化并网技术，以促进新能源发电事业的不断发展，从而以新能源向人类提供电力，保障人们的正常电力需求，进而使人们的生活质量得到不断改善。
参考文献:
[1]徐玉琴，李雪冬，张继刚，等.考虑分布式发电的配电网规划问题[J].电力系统保护与控制，2018，39(1)：87-91.
[2]张立梅，唐 巍，赵云军，等.分布式发电接入配电网后对系统电压及损耗的影响分析[J].电力系统保护与控制，2017，39(5)：91-96.
论文作者:邓建华
论文发表刊物:《电力设备》2019年第2期
论文发表时间:2019/6/5
标签：新能源论文; 电网论文; 孤岛论文; 系统论文; 电压论文; 机组论文; 风速论文; 《电力设备》2019年第2期论文;