引言

 

根据地形和气候的不同，各地电力资源分布不均。传统发电资源大多远离负荷区，而新能源发电则广泛分布在电网源侧和用户负荷附近。新能源发电系统接入电网后，其输出不稳定需要传统发电系统进行调整，以保证大电网的整体稳定。在此过程中，会出现电压、频率等不匹配的情况，影响电能质量。随着新能源功率的增加，各种设备、设备和主要电网之间出现了暂态过电压、宽带频率振荡等问题，使得新能源和电网的共同使用非常困难。现阶段，随着科学技术的快速发展、绿色、协调、新能源等高频词汇的出现，新能源的使用越来越受欢迎。然而，随着新能源与电网之间的各种问题，电网的强度也逐渐下降。我们的日常使用中经常出现一些电力稳定问题。在一些电力参数、设备设施维护使用和人员培训的前提下，新能源访问的主要原因是短路容量不足，在新能源使用过程中，新能源站故障吐出大量无功能量，因此在新能源日常使用过程中，必须提前考虑短路容量、新能源功率、新能源站的相互影响，以及新能源接入电网的稳定性。

 

1新能源发电概述

 

新能源又称可再生能源，是指通过非常规渠道获得的能源，与传统化石能源不同。新能源发电是指通过太阳能、风能、水力等新能源发电技术，具有绿色环保、可再生等优点，符合未来发电技术的发展趋势。新能源发电技术主要分为以下三类。

 

1.1太阳能发电

 

太阳能发电是新能源发电中最常见的一种。

 

由于太阳能利用太阳光，其能源非常简单和环保，中国有许多特殊的地理环境，如西藏、甘肃等，阳光条件充足，因此太阳能发电是最常用的发电方式。

 

1.2风力发电

 

风能是人类最早开发和使用的能源之一。风能用于发电的优点主要包括：第一，风能是可再生能源。风力发电机组利用风能发电，不会消耗天然气、石油、煤炭等资源。二是风电场建设周期短。根据相关调查研究、经验或软件确定风电场地址后，修复道路和设备后，可安装风电设备，明显比其他电厂快得多。第三，在风电场运行过程中，可设计无人值守，维护难度小。目前，计算机技术发展迅速，风力发电技术日新月异，风力发电机组自动化程度越来越高，可实现远程控制。第四，成本不高。与核电站、火力发电厂、水力发电厂的建设成本相比，风力发电场的建设成本要低得多。第五，土地占用规模不大。风电场可在沙漠、荒岛和沿海浅海建造，占用耕地的规模大大降低。利用风力发电，不会产生废物或废气，不会影响环境和人类。

 

1.3水力发电

 

水力发电是一种发电效率高的方式。在水源丰富的地方，水力发电技术可以得到充分的应用。然而，该技术也将受到地区的限制，在水资源短缺的地区很难发挥作用。由于气候的影响，不同季节的水资源总量存在差异。在夏季汛期，可以保证供电；冬季水资源短缺，难以保证供电。

 

并网光伏发电系统对电网电能质量的影响分析

 

2.1对电力系统有功频率特性的影响

 

在光伏系统的应用过程中，会产生大量频繁的间歇性波动，破坏电网原有的有功平衡，影响电网系统的基本特性，如一次调频、二次调频和有功经济调度，甚至增加频率质量越限的风险。正是由于光伏系统的访问和应用，系统备用优化策略也发生了变化，需要控制和协调调频率参数的设置过程和传统单元多种电源的有功频率。此外，在并网光伏发电系统向大规模方向发展的过程中，取代了大量原有的常规电源结构，降低了系统对应的等效转动惯量，使电力系统应对功率缺乏和功率波动的能力异常。如果参数大，会造成频率急剧变化，影响电力系统的安全控制。

 

2.2对电力系统功角稳定性产生影响

 

并网光伏发电系统中的光伏电源是静态元件，不参与功率角振荡状态。因此，随机波动或无旋转惯性特性会使大规模分布式光伏系统影响电网的趋势分布和通道传输功率，逐渐降低等效惯性。此外，在功率角稳定性失效的情况下，会出现振荡不稳定问题，光伏发电系统随机运行点的变化必然会影响系统的阻尼值。此外，大规模并网光伏发电模式还会对电力系统的扰动稳定性和电能质量产生不同程度的影响，限制电源运行的稳定效果，不能满足应用预期。最重要的是，大规模光伏的接入增加了电力电子设备的数量，增加了非线性负荷。电力系统谐波、电能质量污染、输出失真等现象都会制约电力系统常规运行的整体效果。

 

3.提高电能质量的措施

 

3.1火电灵活性改造

 

火电灵活性改造是指通过热电解耦、低压稳燃等技术改造，将建成的煤电机组的最小稳定输出降至20%-30%的额定容量。火电灵活性改造具有性价比高、周期短、改造效果好等优点。我国煤电灵活性改造已试点发展，但改造规模仍不足，灵活性潜力尚未完全释放。根据国家能源局和国家发改委联合发布的《关于全国煤电机组改造升级的通知》，“十四五”期间，我国将完成2亿千瓦的灵活性改造，可增加3000万-4000万千瓦的系统调节能力。除了改造煤电机组的灵活性外，还可以增加燃气机组作为调峰电源。与燃煤机组相比，燃气机组启停时间短，爬坡速度快，供电效率高，是调节特点的最佳调峰电源。未来，面对高比例可再生能源的电力系统，仅靠火电改造难以支撑中长期电力系统的灵活性，气电将为电力系统的灵活性提供有效保障。

 

3.2发展分布式光伏发电

 

据估计，2025年我国分布式光伏技术可开发潜力为14.9亿千瓦，占我国目前发电装机容量的60%，中东部技术可开发潜力为8.7亿千瓦。中东部是我国的能源负荷中心，发展分布式光伏可以当地解决相当一部分新的电力需求。但考虑到新能源发电出力不稳定、出力高峰与负荷高峰不匹配等问题，仍需配备火电，满足调峰需求；发展“源网荷储一体化”，实现源荷协动，利用储能设备平稳供电。

 

3.3储能设施建设

 

储能设备可以平滑供电和需求曲线，调节电网峰值和频率。自2021年以来，20多个省在新能源互联网等相关文件中提出了储能配套设施的具体要求，需要同步建设不低于10%的储能设备。未来，随着新能源基地的大规模建设，对储能设备的需求巨大。

 

结束语

 

在处理大规模并网光伏发电模式的过程中，要充分关注电力系统的运行稳定性，有效整合相应的技术方案，构建更加科学合理的运行框架，根据光伏发电系统的特点建立科学的处理模式，利用太阳能消耗技术促进电力系统的可控发展，为电力系统的可持续进步奠定基础。