新能源并网对电能质量的影响

       新能源的应用不仅能够有效缓解能源短缺的窘境，也能够实现可再生以及清洁环保的使用效果，是全球能源未来发展的重要趋势。目前来看，我国常用的新能源主要有太阳能、风能、水能、地热能等，对于我国电力行业带来了契机。但是由于技术限制，新能源发电很难能够实现不间断地持续供电效果，并且在并网过程中也会对电网产生一定的影响。因此本文针对于新能源并网对电能质量的影响进行下文论述，并提出相应的改进对策。
关键词：新能源并网；电能；影响；改进对策
引言：由于传统化石能源的污染问题，以及开采过程中对于生态环境的破坏，传统能源结构已经难以适应我国可持续发展的战略目标，新能源的开发以及利用已经成为了我国乃至全球能源领域的重中之重。而我国作为人口超级大国以及生产大国，对于电能的需求量极为庞大，面临这化石能源枯竭的境况。而利用太阳能、风能来转换成电能的新能源并网就可以有效解决这一问题，但是由于技术缺陷，在应用过程中经常会对整个配电网带来不利影响，导致电能质量难以保障，因此需要各种优化手段来突破技术瓶颈，保证配电网的稳定运行。
一、新能源并网概述
       新能源的发电系统采用的通常为分布式电源，是目前较为新型的光伏供电系统，而随着清洁可再生能源的不断开发，新能源发电的形式也在逐渐多样化。而新能源发电由于发电功率较高，但是新能会员发电的建设区域的经济建设程度较差，对于电能资源的需求量并不高，这就导致两者之间存在着明显的矛盾，带来了电能浪费的问题，而新能源并网能够将风能、太阳能等新能源的电能并入到电力系统之中运行的技术，就是能够有效解决这一问题的措施。
       但是，新能源发电功率往往会因为环境因素而受到波及，具有明显的季节性以及实践性，这就会对新能源发电并网带来恶劣的影响。因此需要根据实际情况来进行系统性的改善，提升供电的稳定性。
二、新能源并网对电能质量的影响
       电能质量是衡量电网的供电能否达到国家技术标准的重要指标，通常来说需要根据电压、频率以及波形这三个方面来进行参考。而电压会因为电压偏差、三相不平衡、电压谐波、起伏、过电压、频率偏差等现象而受到影响，电流会因为陷波、谐波等方面而受到影响。因此针对新能源并网对电能质量的影响，下面将会以电压以及谐波这两个方面进行论述。
（一）电压
       在电网系统运行的过程中，需要通过相应的装置来进行电压大小的调节，以此来保证电网运行的稳定性，例如较为常见的改变变压器分接头、投切电容器等操作都是调节电压大小的过程。而在新能源并网之后，新能源的比重就会不断增加，相应地，电网的阻抗、短路容量等系统参数也会随之而发生变化，以往的电网侧调压操作已经不在适用于电网系统的运行。而电网在新能源电厂之间会有一个通用的连接节点，点位昂的短路容量、新能源的电能穿透能力以及线路电阻等都会影响电网的电压大小，这也就会对电能质量带来一定的不利影响。此外，如果新能源发电机出现输出功率的极大波动，例如发电机停机、开机等，对于电网电压也会造成影响。例如在光伏发电系统中，会因为光照、温度等外部条件而影响其发电效率，导致光伏发电的输出功率发生变化波动，引发电网电压的变化。
（二）谐波
       谐波是新能源并网在电网系统中极为常见的影响因素，对于电网的电能质量会带来较大的不利影响。首先，电网谐波的产生原因就是因为电压的剧烈波动，在不同新能源系统的接入到主供电网之中，谐波就会在主供电网向电力资源提供生产条件，而这一过程就会引发电网系统电压的波动，导致电能质量下滑。其次，电网谐波本质上就是输出功率的放大，而新能源的发电严重依赖于外部环境特征，以太阳能发电为例，如果当地的太阳能较为充足，太阳能发电量也较大的话，电网谐波就会根据并网点以及电网发电量而不断变化，在网路连接容量过大的情况下，电能输出功率也会随之而提升。而在太阳能并入到电网系统的过程中，其电源点的传输功率也会达到顶峰值，电网系统的电压大小也就会因此而上升，这就会引发电压功率出现倒流的问题，对于电网系统的运行稳定而言极为不利。
三、新能源并网对电能质量的改进对策
（一）应用电能质量调整设备
       电力系统的电能质量控制的常用设备就是动态无功补偿器，将其安装在电源侧面，利用无功功率来进行电能质量的调整，通过输入端的电压偏差来进行补偿后的无功功率的有效调节，能够保证电网接入段的电压稳定，以此来为电网系统的正常运行带来保障。而为了能够解决新能源并网的谐波现象，就可以利用多脉动换流器以及电力滤波器等调整设备，来将谐波进行吸收，例如在光伏电站的并网中，就可以利用逆变器来进行滤波操作，以此来维护电网系统的稳定供电。
（二）新能源并网标准的统一
       由于新能源发电在我国仍处于起步阶段，因此在我国新能源并网的标准较为欠缺，或者标准内容不统一，技术人员很难能够根据相应的规章制度来进行电网控制，导致新能源并网过程中对于电网系统的不利影响难以规避。因此有关部门需要加强太阳能、风能等新能源设备的控制效果，并加快新能源发电技术的开发，尽可能保证新能源供电的稳定性，以此来解决新能源并网中的各种问题。此外，有关部门还需要推行出统一的并网标准，让各个电力企业能够明确新能源并网操作的标准，并对并网规范进行全面监管，以此来保证新能源并网的安全，为电网系统的供电稳定带来有效保障。
（三）利用电化学储能项目
       电化学储能项目就是通过控制电网有功以及无功功率来避免电网系统中短路容量过大的问题，有效提升电能质量的一种新型方式。电化学储能项目具有诸多优势，能够对电能质量变化进行极快地相应，并且能够保证较高的功率密度，实现更快的充电与放电的效果，以此来让电网系统实现瞬间断电、电压暂时下降等功能性，在面对电压高速波动的情况下能够最大程度地规避电力系统崩溃的风险性，对于电压的平稳以及电能质量水平能够发挥出极大的积极效益。
（四）全面改善电网系统结构
       智能化电网系统能够实现电能负荷的自我调节，能够更快地根据负荷大小来进行优化调整，以此来避免电网系统机组面对高压力运行条件，保证电能质量的同时还能够有效维护系统安全稳定。此外，智能电网额也能够对系统故障问题进行及时反馈，在问题刚刚出现时就能够向技术人员发出警告，以此来避免事故的进一步恶化，因此在新能源并网过程中也能够避免人为操作的影响，并对一系列的不良影响因素进行管控。因此电力企业需要对电网结构进行优化，合理选择电路的电抗，避免电网电压的大规模波动，以此来最大程度地降低电网启停次数以及电网输出功率的变化，为电网系统的安全运行以及电能质量带来有效保障。并且相关部门也需要基于社会形式来深入探究智能电网领域，加强国际范围内的智能电网合作与创新，以此来为我国智能电网的未来发展奠定良好基础。
四、结语
      综上所述，在新能源逐渐替代传统能源的背景下，我国电力系统的运转方式也出现了一定的变化，确实促进了我国电力领域的发展，但是也同样带来了新的问题。因此电力企业需要采用可行性的安全控制措施，针对于新能源并网对电能质量的不利影响来进行产生原因的分析，并制定出针对性的改进政策，以此来为我国电网安全以及电能质量带来保障。此外，还需要加强智能电网的研究与应用，继而推动我国可持续能源领域的发展。