新能源发电的安全稳定与电能质量问题研究

何艳兵

云南电网有限公司普洱供电局 云南省普洱市 665000

摘要：随着社会发展和经济水平提升以及现代科学技术进步，我国各行业得到快速发展，同时对能源的消耗也急剧增长。世界各国开始重视能源枯竭问题。在这一背景下，为应对不可再生能源过度消耗，新能源应运而生。新能源发电技术的研究已经持续一段时间，国际各国也极为重视新能源发电技术的开发，但目前在新能源发电的安全稳定与电能质量方面仍存在一些问题，需要新能源发电企业重点进行相关问题的分析，采取针对性的解决对策。本篇文章首先阐述新能源发电的概念及原理，并对其安全稳定与电能质量问题及其解决对策做出简要的讨论。

关键词：新能源；发电安全性；稳定性；电能质量

新能源是相对于传统能源来说的，传统能源发电主要是煤炭资源，而新能源则包括太阳能、热能、水力能、核能等等，这些新能源都有着明显的特性，都属于资源储备量大、无污染能源，且多数为可再生资源。对于新能源发电的开发与应用能够确保降低不可再生资源的消耗，且减少对环境的污染。但由于受到多种因素和技术水平影响，目前新能源发电的安全稳定性和电能质量存在一些不足，影响了新能源的发展质量，因此，本文主要针对新能源发电安全稳定性与电能质量所存在的问题进行分析，以期能够为新能源发电技术的改进提供一点参考。

1. 关于新能源发电

1. 新能源发电概述

当前，新能源的发展已经持续了不短的时间，在世界能源危机下，国际各国都以新能源作为未来经济发展、技术革新的重点核心。新能源发电是利用新能源进行电力能源生产，为用户提供生产、生活、工作所需的电力能源，其所使用的的能源具为可再生清洁能源，有着极高的环保性和节能性优势。例如水能、太阳能、风能等，将这些能源转换为清洁的电能，具有零排放、零污染的特点，且运输使用极为便利^[1]。

2. 新能源发电结构原理

以风力发电为例，风能是属于绿色能源，全球范围内的空气流动都会产生风能，因此，其是属于可再生能源且无处不在，合理的进行风能的开发和发电能够有效降低不可再生能源的消耗。其主要的原理为：

利用风能带动风轮叶片，风轮转动下，将风能转化为机械能，发电机组在风轮轴带动下降机械能转化为电能，其主要结构为叶片、轮毂、调向器、限速安全制动机构、发电机组、塔架与控制系统^[2]。

2. 新能源发电安全稳定与电能质量存在的问题

1. 新能源发电的闪变问题

新能源发电过程中通常会采用软并网发电机组，包括风力发电和太阳能发电，但在电力机组启动时往往会产生冲击电流，如此就有一定几率发生闪变的情况，而闪变的产生会导致发电机组无法正常启动运行，这对于新能源发电来讲，会产生很大的安全隐患，如风力发电过程中，闪电的产生，当风速超过稳定值，会促使风力发电机组自动运行，风速会过大，如此高速运转下，配电网会受到更大的冲击。而太阳能发电当中如产生闪变，就会影响电力并网的质量，明显的影响是太阳能发电输出功率的不稳定变化^[3]。

2. 新能源发电的谐波问题

新能源发电过程中，谐波的产生主要原因在于两个方面：

1. 新能源发电机组所自带的一些电力设备，例如定速发电机，在进行软启动时，如电子设备与电网进行并网连接，就会产生谐波；

2. 新能源发电机组的并网补偿电容器如果在与电路相连时存在一定几率产生谐波。

一般来讲，谐波带有一定的不稳定性，如果电环境发生变化，谐波也会随之产生动态变化，在配电网运行时，如果谐波放大超过安全值，就会产生安全风险隐患，严重时会造成过载电弧，从而引发重大事故。

3. 如何提高新能源发电安全稳定与电能质量的策略建议

1. 构建科学合理的质量管理体系

为能够促进电力工程管理的整体效果，提高系能源发电的安全稳定，增强电能质量控制水平，必须要能够以原有相关质量监督管理体系为基础，构建科学合理的质量管理体系和质量监督管理机制，尤其要重视电能质量的监督管控。如此才能够为电能质量的提升和其安全稳定提供指导依据。同时还要设立专业的新能源发电安全稳定与电能质量管理小组，配置专业的技术人员和质量检测仪器，通过实时状态的监测，加大相关技术的研究，针对新能源发电及并网过程中存在的闪变、谐波问题进行重点的研究分析，结合数据参数进行反复实验，以提高新能源发电安全稳定与电能质量。此外，要能够结合国家相关政策和指导方针，对新能源的发展战略进行转变，尤其要坚持新能源发电生产当中的安全生产，做好相关安全性、经济性与稳定性的协调，从多个方面进行统筹规划，要摒弃以往大规模性开发的弊端，集中在分散、分层开发研究，使技术生产力更加集中，加快新能源发电安全稳定及电能质量提升的脚步^[4]。

2. 针对谐波有效控制的解决方案

谐波闪变问题是新能源发电中常见的问题，但同时也是影响电能安全稳定与电能质量的重要因素。其在风力发电、太阳能发电当中都切实存在。例如风力发电过程中，其容易受到多方面因素影响，所以，出完成日常所规定的发电量之外，还必须要重视其每一部分发电环节的质量监督，尤其要重视减少谐波的发生，针对谐波产生的原因和对整个发电系统的影响。谐波的产生不但会对电能生产中电场带来很大的危害，同时也会降低电力发电机系统的稳定性。对系统中产生谐波的源头位置进行抑制管理，促使谐波的注入规定的电网谐波相一致。新能源电能发电需要对谐波电流注入过程采取公用的连接方式对谐波与电厂装机容量的整合与协调，也只有如此才能够防止新能源发电过程中产生谐波问题，使用打你性的发电机做好发电出力，避免出现单一性谐波电压升高的问题，对电力系统产能和生产安全稳定以及电能力量产生影响

^[5]。

3. 关于闪变问题解决方法的研究

以风力电能生产来讲，其出现的闪变问题不但会影响电力能源生产安全稳定以及电能质量，同时也会导致并网时的不稳定，所以，风力发电必须要重视闪变问题的控制和有效解决。第一，要重点分析的是，风力发电所使用的公共连接点需要满足多个方面的条件和标准，尤其是闪变类干扰值的实际大小必须要要能够符合电能质量和各环节中电压波动范围的实际标准。另外，在电能生产过程中必须要注意导致短时间和长时间发生闪变的原因和闪变值的变化幅度。在实际分配当中，要能够结合实际情况和相关参数进行装机总容量和干扰源总容量实际大小的准确对比，并结合实际状态进行各项数据的监测，确保有效应对发电过程中所存在的闪变问题。

结束语：

新能源发电技术作为清洁无污染、环保能源先进生产技术，其是未来能源生产发展的趋势和主要研究方向，如今世界各国对于新能源发电技术的研究极为重视，投入大量的资金和专业技术进行开发，但必须要重视其中影响发电过程中安全稳定与电能质量问题的分析，以改善经济面临的能源瓶颈，确保新能源发电生产的电能能够顺利并网并发挥出其价值作用，做好安全稳定与电能质量两方面的监督管理和技术改进，确保能够促进新能源的持续发展。

参考文献：

[1]尹希哲.新能源发电与电能质量问题分析[J].百科论坛电子杂志,2018,000(019):499.

[2]王彦明.新能源发电与电能质量问题浅析[J].电子乐园,2019,000(5):0311-0311.

[3]陈川.新能源发电并网及电网电能质量分析[J].数码世界,2018,000(011):233.

[4]兰连军.风力发电中的电能质量问题分析[J].电力系统装备,2019,000(024):188-189.

[5]新能源发电与电能质量问题浅析[J].中国化工贸易,2017,009(035):253-254.