（1，2，6，7国网天津市电力公司 发展策划部 天津 300010；
3，4，5天津天大求实电力新技术股份有限公司 天津 300384）
摘要：当前，我国的新能源利用还处于发展的初级阶段，一些技术还不够成熟，并网后运行过程中对电网的稳定性和可靠性还需要采取措施加以完善。在今后的发展过程中，行业专家要进一步创新思路举措，加强调查研究，促进新能源发电实现电网的资源节约、高效环保、经济安全。
关键词：新能源；并网；关键技术；发展趋势
一、我国新能源的发展现状
1.1面临的形势
我国是能源大国，更是人口大国，在人均占有能源资源方面，面临着较为严峻的能源挑战。所以，开发和利用新能源成为国民经济发展计划的一项重要内容。电力作为国民经济的支柱产业，是主要能源行业。20世纪以前主要依靠火力发电、煤炭和石油天然气发电，这些传统发电占据了整个发电行业的90%，因为这些多是不可再生资源，导致了能源的紧缺，并且在发电过程中，对环境造成了一定的污染。随着社会的发展和科技的进步，调整能源结构成为一项重要任务。研究和开发环保、利用率高的新能源，代替煤炭、石油、天然气等传统能源，成为一项重要研究课题。
1.2新能源发电技术
太阳能热发电是利用太阳能将能量转化成电能的一种发电方式，主要包括光伏发电、光感应发电、光生物发电、光化学发电四种形式。光伏发电在我国应用较早，具有成本低、生产能力高等优点，因此在上个世纪末在我国被广泛应用；生物能发电主要利用农作物的秸秆，工业生产的废弃物，城市垃圾等，采用直接燃烧或气化等方式，通过热能转化为电能。生物质能发电利用农业和工业废弃物，既能改善环境，又能实现能源的可持续开发利用，增加农民变废为宝的收入，是一项既利国利民又环保健康的一种产业。近年来，为了节约资源和满足人们生产和生活用电的需要，我国加大力度发展研究风力发电，尤其在北方应用较为广泛。
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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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，他们会对电压造成负面影响，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，输出功率可以用来控制质量问题访问系统；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；电子负载是容易受到瞬态跌落、谐波、瞬变干扰和其他干扰，这些都是需要关注的领域。
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的技术之一。（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。此外，传统的控制策略的保护是防止单向流系统，并在微电网系统的发展趋势中可以双向流动，并与系统结构的数和DG单元由不同的故障电流水平连接将是非常不同的，传统的继电保护设备不能达到保护功能的作用，甚至会对设备造成损坏，因此故障检测，能够在一个传统的研发运行中保护控制系统的需要；形成一个完全不同的保护模式。
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：太阳能发电的最大优势就在于方便廉价，受环境影响不大，只要有太阳的地方就可以，并且可以分散到每家每户进行单独供电；当大规模或
并网供电时，太阳能发电既无污染、也无噪音，也是很好的发电选择。
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。
结束语
综上所述，虽然新能源发电技术目前取得了一定的成绩，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。在加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。
参考文献：
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[3]李兴鹏.新能源并网的关键技术研究[D].浙江大学，2013.
论文作者:迟福建1,刘聪2,申刚3,尚德华4,田艳华5,李桂
论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期
论文发表时间:2018/4/12
标签：新能源论文; 电网论文; 系统论文; 逆变器论文; 并网发电论文; 能源论文; 电能论文; 《电力设备》2017年第32期论文;