田跃军 麦立 孙仪 李玉龙 李淼 李有亮
（国网安徽省电力有限公司 安徽合肥 230061）
摘要：在我国相关能源发展规划中，明确规定水电、风电、以及太阳能等新能源和可再生能源为能源重点发展领域。从目前的能源利用发展趋势来看，仅依靠传统的电力能源生产模式，越来越难以满足现代社会发展提出的能源供应需求，所以必须加强新能源的利用，以缓解电力能源供应压力，提高电力能源供应的经济效益、社会效益。
关键词：新能源；并网发电系统；关键技术；发展趋势
1新能源并网发电技术简介
1.1分布式新能源发电技术
分布式发电也称分散式发电或分布式供能，一般指以新能源和可再生能源为主的小型的发电装置，就近布置在负荷附近的发电方式，。新能源想要向电力用户提供优质的供电服务，主要依靠的是将分布式发电技术和储能技术相结合。新能源和可再生能源包括水能、风能、太阳能、生物质能、地热能和海洋能等，国内外在新能源利用和开发方面，将风力发电、太阳能光伏发电和燃料电池技术作为目前电气工程重要的研究领域和发展方向。
1.2微电网的概念和基本结构
微电网是一种新的供电络结构（图１），该系统的结构可分为微电源、负荷控制装置和储能装置三个部分。与其他系统相比，微电网是一个更加全面的自治系统，可以实现自主管理和自主控制。微电网的提出实际上是为了和传统电网更好的区分，微电网是由许多分布的微电源和相关设施按照一定的拓扑结构构成的系统。该系统还可以和配网相连接，但是必须要经过静态开关的连接作用。
2新能源并网发电系统的关键技术
2.1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，其次是和电力用户距离不远，第三是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。
2.2电力电子技术的关键部件
电力电子技术对于分布式发电具有重要作用，例如并网逆变器、静态开关和电能质量控制装置等作为关键部位，其性能的好坏都会对系统的运行产生不可估计的影响。
（1）并网逆变器：如果该系统缺少了电力电子变换器，那么燃料电池、风机和微网将无法完成连接，所以电力电子变化器就是起到了连接的作用，其中，这些变换器有时只是个逆变器，有时会是逆变器和整流器的结合体，这都要根据实际需求来确定。另外，变换器还具有速度快和惯性小的特点。
（2）静态开关：静态开关类似于一种保护措施，当系统出现一些意外情况时，例如，主网发生故障，电能质量不能达到系统要求时，静态开关都可以识别出来并将微网转换到孤岛运行状态，以防系统被破坏；如果故障消除，静态开关可以自动完成微网和主网的连接，使系统能够正常工作。
（3）电能质量控制装置：任何单元的接入都可能降低系统中的电能质量，一旦控制不当，它们就会对电压波形、频率以及功率因数产生负面影响。因此，电能质量综合监控技术是保障微网安全可靠运行的关键技术之一。
2.3新能源并网发电系统关键技术
新能源发电多以微网形式存在，下面主要分析微网技术。
（1）微网的运行。微网的抗扰动能力不强，而且无法控制自然资源，例如风力的大小、出现的时间以及出现的频率等，这就导致微网的安全性不稳，需对其加强控制。
（2）微网的故障检测与保护。随着科技技术的进步，现在的微网系统中不仅存在单向潮流，也会包含双向潮流，传统的保护措施可能已经不能有效的进行保护，例如，传统的继电保护设备可能不仅起不到保护作用，甚至会对设备造成损害，因此，需要研发可以在不同于常规保护模式下运行的故障检测与保护控制系统状态下进行的系统。
3新能源并网发电系统的发展趋势
3.1太阳能光伏发电
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，而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。而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。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。今后，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。
3.3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，也是如今不可忽略的新能源发电方式之一。
3.4海洋能发电
利用海洋能发电主要是在海上，对人们的生产生活影响不大，且我国海域资源辽阔，海岸线长，所以，海洋能发电也是一种主要发电形式。
3.5生物质能发电
我国是农业大国，每年都会有大量的农副产品遗留，而且随着社会的发展，人民生活水平的提高，所产生的生活垃圾也是日渐增多。这些东西都可以作为发电的生物质能资源，既保护了环境又可以解决电力需求，所以，生物质能资源也有较大的发展空间。
4结语
总而言之，新能源及可再生能源发电技术虽然已取得了突破性的进展，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。
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论文作者:田跃军,麦立,孙仪,李玉龙,李淼,李有亮
论文发表刊物:《河南电力》2018年10期
论文发表时间:2018/11/16
标签：新能源论文; 并网发电论文; 系统论文; 技术论文; 电网论文; 分布式论文; 电能论文; 《河南电力》2018年10期论文;