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新能源发电并网对电网电能影响

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发布时间:2019-12-05 文字来源:华兴小徐 点击数:

21世纪以来,化石能源的大量使用给社会带来了环境污染、能源枯竭和气候变化等问题,人类社会的发展和进步受到了严重的挑战。然而可再生能源和新能源进入了一个快速发展的时代,在未来必定会变成社会发展的战略方向和世界能源体系的生力军。

由于我国对新能源发电的技术研究发展较晚,且具有一定的局限性,因此造成我国在利用新能源发电时缺乏稳定性,主要表现在较强间断性、波动性和随机性,并且新能源发电的控制技术有很大难度。现阶段,电网接纳的能力尚且不足,很难大规模的去接纳新能源所产生的发电量,主要表现在以下几个方面:

(1) 波动性与间断性发电的影响

对于风力发电来说,风力发电机的输出功率与风速的大小有关。由于风的能量与风速的立方成正比,而自然界的风速是极不稳定的,要想人为控制风力大小是很难实现的,导致风力发电机的输出功率变化很大。对于光伏发电来说,光伏方阵的输出功率与光照的强度有关,因此受天气和气温的影响较大,和风力发电一样易出现波动。大量的易波动的风力发电和光伏发电并入到传统的电网中,会导致电网受到巨大的电流冲击,造成电网频率偏差、电压波动与闪变这些问题。

(2) 谐波的影响

新能源发电系统中,可能给电网带来谐波的途径主要有两种。以风力发电系统为例,一种是风力发电机本身配备的电力电子装置会带来谐波问题。另一种是风力发电机的并联补偿电容器可能和线路电抗发生谐振。

(3) 孤网的影响

当大电网失压以后,并网风力发电和光伏发电会对电网中的某一部分继续供电,并与本地负载形成连接,达到一个新的供需平衡状态,形成孤网运行。此时,孤网中的电压和频率不受大电网控制,得不到大电网的调整支持,当负荷侧负载发生变化或是发电侧输出功率发生变化,都会导致孤网供需失衡,使得孤网的电压和频率容易发生波动,如果波动范围超过了允许的安全范围,将严重影响设备的安全。

(4) 并网标准不统一的影响

新能源的分布范围较广,但是分布不够均匀,我们国家暂时还难以实现一个比较统一的新能源发电并网标准。

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