新能源发电并网对电网电能质量的影响研究

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  1.新能源发电并网对电网频率的影响
  在新能源發电站的发电并网中,当电力系统发电容量占据的发电量比例增加后,会因为新能源发电机组出力存在较大的随机性,而使得电网内的频率出现异常波动,这种影响会对电力系统自身以及用户造成严重后果。
  把风电场功率波动对电网的影响看作风电场与火电机组转速变化的输出功率波动产地函数,然后建立一个对系统频率进行评估的模型。得知0.02~1.0赫兹的功率波动,在火电机组自动发电系统中对电网的影响最大(如下图所示)。
  2.新能源发电并网影响电网谐波
  并网光伏逆变器具有绝缘栅双极型功率开关的特点,在并网光伏电站运行过程中,会出现相应的电压电流谐波,而且光伏电站输出功率会因为光强度的变化而造成波动性间歇变化;另外,光照强度的不对称性也会对谐波产生影响。配电网自身的电压谐波会因为电网不对称的情况而出现,同时还会产生负序电压谐波,并且新能源发电机组也会受此影响而产生附加谐波电流。
  3.新能源发电并网导致孤岛情况
  孤岛情况的产生是由于在电网压力降低之后,并网风力发电以及光伏发电仍然在对电网供电,会对失去压力的电网持续供电,所以要与本地负载连接相互结合,保证其独立运行,从而避免出现孤岛情况。
  孤岛情况会使电网中的电压、频率等出现动态波动,当电压和频率的波动空间超过电网安全范围,就会极大地影响到设备的安全使用。在孤岛情况下,线路系统会经常出现自动跳闸的情况;而且也会在负载容量中出现变化,当容量超过指定范围时,就会在便运器中出现超速负荷的情况,从而导致逆变器温度超高,起火现象就会随之发生。此时,维修逆变器的维修人员会受到严重伤害,甚至出现生命危险,所以就算重新合上电路的电闸,也不会起到作用。孤岛情况不仅会对电力系统造成较大影响,同时也会危及用户安全。
  4.新能源发电并网的间接性和波动性发电影响
  风力发电的间歇性和不稳定性会导致电网中存在不稳定电量,此时对这些不稳定电量的控制会非常困难,电网中就会存在强大的电流冲击,从而导致电量频率偏差以及电网闪变等情况发生。风电场要穿过低压,就要保证电厂电压大幅度下降,否则会在电网中出现瞬间障碍。所以,要想使电网能稳定运行,需要将电量的调峰容量增强,并且增大电量的接纳能力。在并网发电装置中不可或缺的就是动态无功率调整控制功能以及功率调整功能,因为在并网中容易存在站内的无功耗损,因此无功补偿功能在并网发电系统装置应用功能中存在。
  综上所述,我国现阶段的新能源发电并网对电网电能质量有着一定的影响,这会对电力系统的正常运行产生较大的威胁。所以,为了保证新能源发电并网能促进我国电力系统稳定发展,相关部门的工作人员应该不断改进和完善有关的技术标准,为广大群众提供安全稳定的电力资源。
  参考文献:
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