新能源接入对电网运行影响

新能源接入对电网运行影响

张志敏

（包头供电局内蒙古自治区包头市014030）

摘要：电网运行的核心内容之一是解决各种新能源的接入问题，比如风能、光伏等新能源发电、用电存在间歇性和波动性，接入电网技术性能差和对电网注入谐波等系列问题。本文主要介绍新能源的接入对电压的影响，分析了供电系统中谐波产生的原因以及防范策略,对实现新能源接入电网后，各组件实现最优供用电组合提出展望。

关键词：新能源；接入电网；影响

在经济全球化的发展下，世界范围内能源危机日益加剧，能源的开采和使用加速了人类生存环境的恶化，人类需在可持续发展的战略下发展经济，我国提出了建设智能电网的战略部署，我国近年来新能源发展迅速，由于新能源发电具有随机性、波动性和间歇性，其接入电网会影响电力系统的安全稳定运行。

1.新能源接入对电网的影响

1.1对短路水平影响

随着新能源规模的显著增加，需要校对接入电网后对于电网接入点的短路电流的影响。对新能源采用全开机的方式，得到新能源接入后对于电网各节点短路水平的影响，根据调查，新能源接入后对各节点均造成短路电流水平增加，但是增加幅度在0.15-1.3KA之间，增加绝对值不是很大。新能源电源对短路电流的贡献较小，故障时，短路电流主要来自主网，50MW的光伏比5MW感应电机提供的短路电流要小很多。

1.2新能源接入对电能质量的影响

1.2.1供电系统中谐波产生的原因

风力发电和光伏发电受天气影响均具有间歇性和波动性特点，一般配有整流-逆变设备和大量的电力电子设备，电流在通过负载过程中,添加的电压未表现出正常的线性关系,生成了非正弦电流,使得供电系统中生成许多谐波和直流分量.

1.2.2供电系统中谐波产生的危害

谐波电流注入电力系统后，会引起电网电压畸变，影响电能质量，干扰通信线路,造成测量仪表不准确，加重负荷;还会干扰电力变压器、电容，造成电力系统继电保护、自动装置的误动作，影响电力系统的安全运行，由于其并网电量随机波动较大，可调节性差，并网时会产生较大的冲击电流，从而会引起电网频率偏差、电压波动与闪变，引起馈线中的潮流发生变化，进而影响静态电压分布和无功特性，使电网的不可控性和调峰容量余度增大；干扰电力用户，谐波对用户的危害是双向的，一方面，系统会产生污染，对系统本身的安全构成影响，另一方面，当电力设备与所污染的电源连接在一起，一定程度上影响系统安全；谐波的产生会增加输电线路的损耗，新能源发电单元的频繁启动使配电线路的负荷潮流变化增大，进而加大电压调整的难度，由于发电设备采用大量的电力电子装置，电压的调节和控制方式与传统电网方式有很大不同，虽然一般新能源的发电装置上装有逆功率继电器，正常运行时不会向电网注入功率，但当配电系统发生故障时，短路瞬间会有电流注入电网，增加配电网开关电流，可能使配电网的开关短路电流超标，影响电网安全运行。

2.供电系统中抑制谐波产生的策略

2.1增装动态无功补偿装置

2.2减少谐波的技术

检测输送电流，不要将电厂谐波送至供电部门，需要借助一定的技术手段，强化检测，及时进行把控，为确保三相负载平衡，采取一些措施，如加大供电设备容量，将电网抗谐波能力提升到较高水平；定期组织开展谐波测试工作，仔细分析谐波超标的变电站或线路，找到谐波源，安装有关设施，将谐波减至最少。比如，使用L,R,C元件组成的谐振回路避免相近频率的谐波进入到电网中，将无源滤波器添加到电力电子设备的交流端点；把静止无功补偿装置以并联的方式安装在谐波源处，可减少三相电压的不平衡，提高供电系统的谐波承受能力。

2.3强化增容谐波源用户的管理

报装接电的设计审核时，增容的谐波源用户一定不可缺少谐波审查项目，针对谐波超标的情况，使用相应的防治措施。增容的谐波源用户使用的供电电压要具有合理性，尽量维持三相电压平衡，工程交接验收实验时，增容的谐波源用户要有监测站的谐波测试报告

3.结论

综合以上分析，建议政府积极引导中小水电、风电、光伏等各类电源的协调有序发展，完善适应于新能源并网相关政策，避免大规模、短时间大规模新能源的无序开发，做到电网、电源协调统一发展，建议新能源并网时采用无功补偿与谐波治理成套装置的SVG，提高运行电压稳定性，尽可能减少谐波产生。

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