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摘要：近年来，随着社会的进步和时代的发展，我国电力系统得到了迅速发展，特别是对新能源的开发利用，有效的缓解了我国能源紧张的局面，为我国电力行业的可持续发展提供了绿色动力。常见的新能源包括太阳能 风能 地热能，具有可再生 污染小等优点，但新能源发电受外界影响因素较多，存在间歇性和不稳定等缺陷，并网时会对电力系统造成一定的冲击，影响电网的正常运行。
关键词：新能源并网对电力系统电能质量的影响
引言
目前新能源发电主要以风能和光伏为主，由于风电场风速或光伏电站光照强度处在动态波动变化中，新能源并网发电的输出功率则存在较大随机波动，这种较大功率波动将对电网产生一定的冲击，主要对电网的电压和频率造成一定的影响。另外新能源发电系统电力电子设备使用较多，电力电子是非线性负荷，会产生谐波电压和谐波电流，影响电网电能质量。
1新能源并网对电力系统电能质量的影响
1.1对馈线稳态电压产生的影响
电压的调节离不开投切电容器与LTC（变压器在线过滤）装置，也需要采取其他动态无功调节装置，在这一背景下，若接入电网新能源比例偏高，那么在发电站功率波动性的影响下，会给线路负荷造成一定的负担，给电压的调整带来了较大的难度。具体而言，也就是新能源发电站与主变电站的距离越大，馈线电压也会增高，新能源发电站容量在较小的情况下，负荷比例会增高，这会致使电站上游输送功率受到影响，情况严重时，往往会出现逆流问题，导致不同位置新能源运行方式和馈线电压分布之间出现问题。从总体上来说，新能源发电站以及电网的公共连接点，不仅会出现电压稳态的变化，还会受到发电穿透功率 电网短路容量 输电线路阻抗因素的影响，此外，风电场无功出力也会在一定程度上影响电网稳态电压。
1.2新能源并网对电压闪变和波动的影响
电网系统的电压闪变与波动，是因为新能源电力系统机组的停止和开启 出力随着一次能源的波动改变 投切发电系统补偿电容器等引起。新能源波动的输出功率是造成电网系统电压闪变与波动的主要因素。风速改变是风电系统输出功率出现波动的原因，且风速湍流强度和电压的闪变 波动为正比例关系。在风电恒速定桨距机组切换时引起的电压闪变与波动比在运行持续过程中引起的电压闪变与波动要大，但对恒速变桨距机组来说正好相反。风电系统中，通过对变速恒频机组可平稳功率波动，从而有效降低波动功率引起的电压闪变与波动，因在高风速地区与低风速地区采取的控制措施不同，使得机组运行时的出力会在不同的风速区间有着不同的特性，进而造成低风速地区风电场也会出现较大闪变。当在高风速地区时，恒速风电机组通过选擇失速控制方式也能降低电压的闪变。光伏电站输出功率会随着温度 光照等发生波动改变，一般来说，新能源发电系统接入电网的短路容量值越高，则说明此配电系统越为坚强，因波动功率和启停造成的公共连入点电压闪变波动情况则越少。为研究新能源系统功率波动造成的电压波动情况，需对新能源系统造成的电压波动与电网其它引起情况进行区分，同时，通过等效风电系统接入电网的电流源，使风电场实际测量输出电流可分解成有限的正弦波形，以此可对全网电的压波动频域进行分析，进而得到因新能源接入对电网电压波动的影响。
1.3对电网频率的影响
频率异常在电力系统的运行中并不常见，以我们常说的光伏发电为例，在发电站容量偏低的时候，避免多态机组的投切，也不会影响电网的频率。但是，在新能源发电过程中，机组出力具有随机性特征，在电网总发电量的变化下，新能源发电量比例会增加，那么在此时，电网中常常会出现频率波动，这也会对电网的运行造成不利影响。以常见的风力发电为例，电厂功率波动呈现出传递函数的变化，如果要构建评估模型，那么很小的频率波动都会对电网运行产生不利影响，如果机组穿透率为18%，那么最大频率偏差会接近限值，如果机组穿透率为5%，频率偏差则为-0.116Hz，可见，在大规模新能源发电并网中，必须要充分考虑到发电的波动性和间歇性问题，进行科学的组合，降低电网运行对其频率产生的不良影响。
1.4新能源并网对谐波影响
新能源接入电网，主要有风电场与光伏发电站接入电网两种形式，对光伏电站来说，在接入电网后，因受逆变器IGBT物理特性及其本身的脉宽调节控制特点影响，光伏电站并网运行中会引起相应的电流 电压谐波，同时由于光照强度改变（如浮云阴影影响 自然光强度改变 物体阴影影响等），使得光伏系统输出功率发生间歇性波动改变，再加上不对称光照等，都将造成谐波被污染。对风电系统来说，在其接入电网后它的谐波主要来自于：风电机组自身所配置电力电子设备会产生谐波;风电机组并联补偿电容器和线路电抗产生谐振而造成谐波。全功率变速变频风电系统，它的电流谐波值主要由调制形式与开关频率所决定，针对定开关频率调制，会在其开关频率及其倍频附近出现峰值谐波，而变开关频率调制，则会产生很宽的整次谐波与间谐波频带。除此之外，因电网故障不对称引起负序电压和配电网本身电压谐波，会造成新能源电力系统出现附加谐波电流，其谐波特性主要取决于变流器控制方式。通过PSCAD/EMTDC对瞬时无功和有功控制与瞬时正序分量控制这两类控制措施实施电网系统故障的特征测试可知，对这两类控制措施在t=05s产生不对称故障之后，其变流器的输出电流均产生显著谐波。
2优化新能源发电并网策略
2.1加强对电能质量的控制
通过前面就新能源发电对电力系统的影响进行综合分析，建议针对影响电能质量的主要因素，对电力系统进行优化。一是电压闪变和波动方面，通过在电路中加装有源电力滤波器，来平衡并网的电压波动，通过加装动态电压恢复器，提高电网稳定性。二是减少谐波影响，通过加装静止无功补偿器，减少谐波干扰。
2.2完善技术标准与规范
新能源具有环保和可再生的优点，近年来得到了广泛应用。新能源发电涉及的技术领域比较多，新能源发电并网则更为复杂，所以在实际应用中还存在一些问题。要不断加强对新能源发电并网的研究，不断完善新能源发电并网的技术标准，针对新能源并网中存在的问题进行攻关，减少并网对电力系统电能质量带来的不良影响。同时认真学习研究电力信息通信技术等先进技术，做好电力系统的智能化管理，及时监测并网对电网运行的影响，从而不断优化新能源并网技术，减少谐波 电压波动等对电力系统的危害，确保新能源发电行业可持续发展。
结束语
当前，由于新能源的特殊性以及我国在新能源开发利用方面技术能力还略有欠缺，这使得新能源在并网发电后对电网电能质量造成了一定影响，从而限制新能源发电项目并网的规模，导致 “弃风” “弃光”现象，这对我国新能源技术的发展产生了消极的影响，制约了国家能源战略的转变。针对这些问题，必须要加大研究力度，不断完善和优化并网技术，以促进新能源发电事业的不断发展，从而以新能源向人类提供电力，保障人们的正常电力需求，进而使人们的生活质量得到不断改善。
参考文献
[1]张弘鲲，孟祥星.塔影效应引起的风电机组输出功率波动问题[J].东北电力技术，2017（4）：33-35.
[2]潘晓悦.风力发电系统输出功率随机波动的仿真分析[J].电力与能源，2018（2）：165-168.
[3]王俊，蔡兴国，季峰，李现忠.考虑新能源发电不确定性的可用输电能力风险效益评估[J].电力系统自动化，2018（14）：34-35.
关键词：新能源并网对电力系统电能质量的影响
引言
目前新能源发电主要以风能和光伏为主，由于风电场风速或光伏电站光照强度处在动态波动变化中，新能源并网发电的输出功率则存在较大随机波动，这种较大功率波动将对电网产生一定的冲击，主要对电网的电压和频率造成一定的影响。另外新能源发电系统电力电子设备使用较多，电力电子是非线性负荷，会产生谐波电压和谐波电流，影响电网电能质量。
1新能源并网对电力系统电能质量的影响
1.1对馈线稳态电压产生的影响
电压的调节离不开投切电容器与LTC（变压器在线过滤）装置，也需要采取其他动态无功调节装置，在这一背景下，若接入电网新能源比例偏高，那么在发电站功率波动性的影响下，会给线路负荷造成一定的负担，给电压的调整带来了较大的难度。具体而言，也就是新能源发电站与主变电站的距离越大，馈线电压也会增高，新能源发电站容量在较小的情况下，负荷比例会增高，这会致使电站上游输送功率受到影响，情况严重时，往往会出现逆流问题，导致不同位置新能源运行方式和馈线电压分布之间出现问题。从总体上来说，新能源发电站以及电网的公共连接点，不仅会出现电压稳态的变化，还会受到发电穿透功率 电网短路容量 输电线路阻抗因素的影响，此外，风电场无功出力也会在一定程度上影响电网稳态电压。
1.2新能源并网对电压闪变和波动的影响
电网系统的电压闪变与波动，是因为新能源电力系统机组的停止和开启 出力随着一次能源的波动改变 投切发电系统补偿电容器等引起。新能源波动的输出功率是造成电网系统电压闪变与波动的主要因素。风速改变是风电系统输出功率出现波动的原因，且风速湍流强度和电压的闪变 波动为正比例关系。在风电恒速定桨距机组切换时引起的电压闪变与波动比在运行持续过程中引起的电压闪变与波动要大，但对恒速变桨距机组来说正好相反。风电系统中，通过对变速恒频机组可平稳功率波动，从而有效降低波动功率引起的电压闪变与波动，因在高风速地区与低风速地区采取的控制措施不同，使得机组运行时的出力会在不同的风速区间有着不同的特性，进而造成低风速地区风电场也会出现较大闪变。当在高风速地区时，恒速风电机组通过选擇失速控制方式也能降低电压的闪变。光伏电站输出功率会随着温度 光照等发生波动改变，一般来说，新能源发电系统接入电网的短路容量值越高，则说明此配电系统越为坚强，因波动功率和启停造成的公共连入点电压闪变波动情况则越少。为研究新能源系统功率波动造成的电压波动情况，需对新能源系统造成的电压波动与电网其它引起情况进行区分，同时，通过等效风电系统接入电网的电流源，使风电场实际测量输出电流可分解成有限的正弦波形，以此可对全网电的压波动频域进行分析，进而得到因新能源接入对电网电压波动的影响。
1.3对电网频率的影响
频率异常在电力系统的运行中并不常见，以我们常说的光伏发电为例，在发电站容量偏低的时候，避免多态机组的投切，也不会影响电网的频率。但是，在新能源发电过程中，机组出力具有随机性特征，在电网总发电量的变化下，新能源发电量比例会增加，那么在此时，电网中常常会出现频率波动，这也会对电网的运行造成不利影响。以常见的风力发电为例，电厂功率波动呈现出传递函数的变化，如果要构建评估模型，那么很小的频率波动都会对电网运行产生不利影响，如果机组穿透率为18%，那么最大频率偏差会接近限值，如果机组穿透率为5%，频率偏差则为-0.116Hz，可见，在大规模新能源发电并网中，必须要充分考虑到发电的波动性和间歇性问题，进行科学的组合，降低电网运行对其频率产生的不良影响。
1.4新能源并网对谐波影响
新能源接入电网，主要有风电场与光伏发电站接入电网两种形式，对光伏电站来说，在接入电网后，因受逆变器IGBT物理特性及其本身的脉宽调节控制特点影响，光伏电站并网运行中会引起相应的电流 电压谐波，同时由于光照强度改变（如浮云阴影影响 自然光强度改变 物体阴影影响等），使得光伏系统输出功率发生间歇性波动改变，再加上不对称光照等，都将造成谐波被污染。对风电系统来说，在其接入电网后它的谐波主要来自于：风电机组自身所配置电力电子设备会产生谐波;风电机组并联补偿电容器和线路电抗产生谐振而造成谐波。全功率变速变频风电系统，它的电流谐波值主要由调制形式与开关频率所决定，针对定开关频率调制，会在其开关频率及其倍频附近出现峰值谐波，而变开关频率调制，则会产生很宽的整次谐波与间谐波频带。除此之外，因电网故障不对称引起负序电压和配电网本身电压谐波，会造成新能源电力系统出现附加谐波电流，其谐波特性主要取决于变流器控制方式。通过PSCAD/EMTDC对瞬时无功和有功控制与瞬时正序分量控制这两类控制措施实施电网系统故障的特征测试可知，对这两类控制措施在t=05s产生不对称故障之后，其变流器的输出电流均产生显著谐波。
2优化新能源发电并网策略
2.1加强对电能质量的控制
通过前面就新能源发电对电力系统的影响进行综合分析，建议针对影响电能质量的主要因素，对电力系统进行优化。一是电压闪变和波动方面，通过在电路中加装有源电力滤波器，来平衡并网的电压波动，通过加装动态电压恢复器，提高电网稳定性。二是减少谐波影响，通过加装静止无功补偿器，减少谐波干扰。
2.2完善技术标准与规范
新能源具有环保和可再生的优点，近年来得到了广泛应用。新能源发电涉及的技术领域比较多，新能源发电并网则更为复杂，所以在实际应用中还存在一些问题。要不断加强对新能源发电并网的研究，不断完善新能源发电并网的技术标准，针对新能源并网中存在的问题进行攻关，减少并网对电力系统电能质量带来的不良影响。同时认真学习研究电力信息通信技术等先进技术，做好电力系统的智能化管理，及时监测并网对电网运行的影响，从而不断优化新能源并网技术，减少谐波 电压波动等对电力系统的危害，确保新能源发电行业可持续发展。
结束语
当前，由于新能源的特殊性以及我国在新能源开发利用方面技术能力还略有欠缺，这使得新能源在并网发电后对电网电能质量造成了一定影响，从而限制新能源发电项目并网的规模，导致 “弃风” “弃光”现象，这对我国新能源技术的发展产生了消极的影响，制约了国家能源战略的转变。针对这些问题，必须要加大研究力度，不断完善和优化并网技术，以促进新能源发电事业的不断发展，从而以新能源向人类提供电力，保障人们的正常电力需求，进而使人们的生活质量得到不断改善。
参考文献
[1]张弘鲲，孟祥星.塔影效应引起的风电机组输出功率波动问题[J].东北电力技术，2017（4）：33-35.
[2]潘晓悦.风力发电系统输出功率随机波动的仿真分析[J].电力与能源，2018（2）：165-168.
[3]王俊，蔡兴国，季峰，李现忠.考虑新能源发电不确定性的可用输电能力风险效益评估[J].电力系统自动化，2018（14）：34-35.