张超

（湖北省电力勘测设计院有限公司，湖北 武汉 430040）

新能源具有非常大的应用价值，而且符合生态与经济效益，面对新能源并网中的不良影响，需要强化研究和分析，然后通过相关的技术手段来消除谐波、孤网等问题，提升新能源并网的有效性和科学性。本文主要分析了在新能源并网的模式中给电网电能所造成的不良影响，并且就如何消除影响提出了建议。

1 影响分析

1.1 谐波

在电力系统中，谐波的危害较为广泛，不仅会影响设备运行的可靠性，还会导致电能浪费的现象，所以必须控制谐波的产生，对风能发电而言，其发电设备本身就会造成谐波问题，尤其是恒速发动机的启动环节，非常容易出现谐波现象。而对于变速的发动机而言，主要是利用整流方式与电网相连接，比较容易在切换频率的环节引法产生谐波，而且产生的影响较大。另外一类导致谐波的情况是，发电系统中存在着相应的补偿装置，其与线路电抗一起时就可能会造成谐波问题。另外，由于新能源发电与自然环境情况息息相关，在光伏发电中，随着光照强度的不稳定，包括各种遮挡所产生的光照强度差异，都会让电网运行中的输出功率出现变动，进而造成一定程度的谐波问题，比如在并网后的光伏发电中，如果天气处于阴晴变化的状态，就监测到电网中的谐波污染程度随天气状态发生变化。

1.2 孤网

这种影响会直接危害到电网的安全性，但大电网的电压减小时新能源发电往往会持续进行，不断给失压的大电网提供电能，同时与本地负载相联，进而生成了全新的平衡状况，导致孤网现象的出现。在这样的情况里，电网中的相关要素会发生波动情况，比如频率波动或者电压波动，如果这两种要素的波动过于严重，超过电网运行的可靠标准，就会增加设备的安全风险。而线路系统也可能发生紊乱，常见的就是自动跳闸问题，而且一旦负载容量大于安全标准，就会给逆变器造成严重的负荷，主要表现为设备的稳定上升，最终引发起火现象，这对于维修人员的安全是非常严峻的威胁。

1.3 间接性和波动性发电

新能源的供应往往和自然环境息息相关，如果在新能源发电中遇到地理或者气象状况的影响，就容易出现间接性发电的情况，而能源的转换效率即为波动性。在风能发电中，由于风能与其速度之间为正向关系，而风速属于自然条件的范围，具有明显的不可预测性，也无法对其实施控制，这就限制了风能发电的稳定性。而在光伏发电中，主要的影响因素为光照情况，受气候天气的控制，也存在着稳定性较低的问题。正是由于这些客观情况的干扰，使得新能源发电中的电能本身就存在品质问题，在流入电网的过程中可能会对系统产生冲击，这是由于电能波动会导致加强的电流，在这些电流的影响下，就容易损伤到电网系统，比如风电场中的电压可能会突发性增强，再加上风电场设备中缺乏有效的调节装置，就会扩大强大电流对于风电场的冲击，非常容易导致风电装置的损坏。

1.4 并网标准的问题

虽然新能源发电具有很大的优势，但是各种新能源的分部状况较为复杂，在发电并网方面很难构建统一的标准，就当前的技术发展而言，仅仅是对规模很大的并网系统规定了一致的技术标准，但是缺乏相应的检测技术，所以必须要强化相关技术研究和应用，保障并网系统的稳定性与科学性。

1.5 电网频率

在以往的电网运行模式中，几乎可以忽略频率异常的问题，对于容量不大的发电站而言，就算存在很多机组投切也无法导致频率异常。但是当新能源供电的比例扩大后，电网频率超额的现象就相对频繁，这主要源于风能发电的不稳定性，一旦出现频率异常的情况，对于发电过程以及用户用电都会产生影响。可以通过建模分析的方式来评估这样的频率异常现象，分析出何种情况下会出现频率越限的问题，然后全面考量新能源发电中的相关要素，尤其是间歇性与波动性的情况，尽量将发电频率控制在科学稳定的范围内，降低发电随机性对于系统运行频率的干扰。

2 处理策略

虽然新能源并网带来了一定的不良影响，无法全面保障电能的品质，但是新能源发电仍旧是未来电力行业的发展方向和趋势，所以就需要强化并网技术，提升并网之后的发电品质，并且加强智能化技术的应用，在发挥新能源并网的优势与功能的同时，可以实现对于系统运行的检测和控制，提升并网发电的有效性。

2.1 孤网问题的处理

孤网问题出现的重要因素就是电网系统的压力减小，在处理孤网问题时也需要以此为切入点，在实现并网前，就需要做好电力调度，强化相关的审核工作。对于新能源发电而言，实现并网的关键前提应该是拥有功率的预测能力。

2.2 并网标准的一致化

虽然新能源发电已经持续多年，也做了很多的相关研究，但是在统一标准方面的认知较低，对于电能稳定性缺乏必要的了解和分析，无法全面认知到其对电能品质的影响。同时，对于干扰电能运行状况的各项要素缺乏科学的掌握，相关的并网技术也处于探索阶段，关于新能源的并网还未能构建一致的标准，对于并网后系统的检测和控制技术也缺乏研究与应用。所以，为了完善统一的并网标准，一定需要强化对于并网标准的研究，发展出相关的科学技术，来支持并网标准的统一性。

2.3 谐波问题的处理

谐波对于电网系统的损害较大，也是较为常见的影响之一，在很多电子设备中都会发生谐波现象，无论是新能源发电的相关设备，还是在线路或者电容器中都可能存在谐波情况。但是谐波问题基本都属于可控范围，能够通过相关的措施加以避免和防范，比如在风电场的系统内，为了消除谐波问题，就需要集中连接各种风电机设备，并且安装适宜的谐波过滤设施，全面控制电网系统中的谐波情况，在必要的时候，也需要利用到无功补偿设施。

2.4 波动性和间歇性的处理

这两种影响因素基本都是源于客观的自然环境，而自然状况无法控制，所以为了消除这两种影响和干扰，就需要从控制设备的角度出发解决，要想达到设备控制的目标，就需要把握好下述内容：一是科学地使用并网技术，强化新能源设备的技术含量，提升设备自身的性能和可靠性。二是关于电网系统的调节控制功能，关键是要确保对于峰值的调控功能，同时借助科学的电网设计来强化电网对于大电量的接纳水平。三是在部分新能源发电中经常会发生无功率运转的问题，进而导致能源损耗现象，为了避免该问题的出现，在系统中还需要应用到无功补偿技术。

3 结语

综上所述，新能源并网是电网发展的新模式，解决了电能供应中的很多问题，但是由于新能源自身的因素以及相关技术的不足，目前还无法很好地处理并网之后对于电网电能的质量影响，比如随着新能源发电量的扩大，出现了电网频率不稳定的问题和更多的谐波现象，必须要强化并网技术的研究，并且研究和分析这些影响因素，通过技术措施来处理新能源并网面临的问题。