新能源发电与电力质量问题的措施探析

邱凯 张海 陈志勇

摘 要：新能源符合我国低碳环保的理念，不仅可以节约资源，还可以改善居民的居住环境。目前，我国各地区都需要供电系统来进行供电，因此我国常出现电力紧缺的问题，而新能源的使用，可以有效的改变这一现状，优化电力系统的结构。基于此，本文首先阐述了新能源的主要发电形式，然后对新能源发电的发展情况和问题进行分析，最后提出一些合理性的建议，希望为相关人士提供有价值的参考。

关键词：新能源发电；电力；质量问题；措施

中图分类号：F426.61 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）18-0169-02

随着我国经济的发展，人们的生活水平不断提高，对电力的需求也逐渐增加，现阶段传统的发电方式无法满足人们发展的需求，在保证供电质量的同时，也要注意新能源的使用，在21世纪，我国已经改变了传统的发电形式，在发电时广泛应用了风力发电、太阳能发电等新能源发电形式，但是在采用新能源进行发电的过程中仍然具有诸多的问题，需要采取适当的措施进行解决，由此可见，对新能源发电与电力质量问题进行探讨具有重要的现实意义。

1 简述新能源发电形式

1.1 风力发电

风能属于大自然的一种可再生资源，人们利用风能进行发电符合我国可持续发展的观念，因此风力发电机成为我国现阶段一种主要的新能源发电形式，风力发电主要的工作原理就是将风的动能转换为机械能，之后再由机械能转化为电能。风力发电主要是利用风力来带动风车叶片的转动，之后再运用提高速度的机械来增加叶片转动的速度，现阶段我国风力发电只需具有每秒三米的转速就可以进行发电。风力发电依赖于风力动车组，风力动车组主要为三部分组成，即风轮、发电机、铁塔，其中风轮为主要部分，風轮主要是由两只以上的叶轮组成，叶轮的形状主要为螺旋桨型，当桨叶在风力的作用下，就可以带动风轮的转动。通常情况下，风轮的转速较低，并且风力也在不停的改变，这就很难保证风轮转速的稳定性，所以通常要在发电机被带动之前，安装一个齿轮变速和调速机械，进而保证风力发电的稳定性能[1]。铁塔的重要作用是支撑风轮，是一种构架，在建设铁塔时，尽量将铁塔修建在较高的位置，使其获得较大的风力。发电机的主要作用就是保持风轮转速的稳定性。

1.2 太阳能发电

太阳能的能源主要是太阳中氢原子核在高温状态下所产生的能量，现阶段我国利用太阳能发电主要有两种形式，即太阳能光发电、太阳能热发电。太阳能光发电的工作原理就是将光能直接转化为电能，我国常用的太阳能光发电方式为光伏发电，除此之外也有光化学发电、光感应发电等[2]。光伏发电就是利用相应的半导体器件来吸取太阳辐射的能力，之后在将其转化为电能，太阳能光伏发电系统中主要包含以下装置，即太阳能电池、蓄电池、控制器等，其中太阳能电池是其主要的部分。太阳能热发电的主要原理为先将太阳能转化为热能，再将热能转化为电能，这种转换方式主要两种，一种是直接转换，另一种是间接转换，直接转换主要由一些半导体或者是金属材料的温差进行发电，间接转换是中间需要通过汽轮机等装置来带动发电机进行发电，这种工作原理与热力发电相同，只不过其热能是通过太阳能，而不是来自传统的生物质燃料。太阳能光伏发电和太阳能热发电相比，具有其独有的优点，首先太阳能光伏发电的安全性能更强，不受其它因素的干扰，其次太阳光随处可见，更易储存，对一些偏远地区，太阳能光伏发电仍然适用，除此之外，太阳能光伏发电的运行成本较低，可以使电力企业的经济效益得到最大的发挥，由此可见，太阳能光伏发电的发展潜力要大于太阳能热发电[3]。

2 新能源发电的发展情况及问题

2.1 发电质量

2.1.1 闪变

通过对我国某地区利用新能源发电状况进行调查得知，新能源发电首先存在的质量问题为闪变问题，闪变是衡量电压波动危害程度的主要指标，在利用风力这种新能源进行发电的过程中，采用并网方式的发电机组进行发电时，极易引起冲击性电流的大量产生，这种现象就会使新能源在发电时出现闪变问题，进而影响电力系统的正常运行。新能源发电中所存在的闪变问题主要体现在如果进行风力发电，必然会引起所有的装置一起运行，在这一过程中就会对整个配网产生一定的冲击性，增加配网的承受压力，进而使电力系统出现瘫痪[4]。

2.1.2 谐波

“谐波”最早起源于声学，而电力系统的谐波则是在二十世纪二三十年代之间引起了人们广泛关注，谐波具有较强的不稳定性，通常会随着电力环境的变化而变化，并且在电力系统正常运行的过程中，谐波也会释放强大的谐振性，这就会在一定程度上对电力系统造成较强的损害，影响电力系统的正常运行，进而导致一系列安全事故的发生。

2.2 目标不稳定

在对新能源发展过程中，我国并没有确立一个稳定的目标，目前，我国新能源发电的目标要根据国家的实际情况以及政策的变化进行随时的调整，这就是使得我国电力企业很难确立一个稳定的发展目标，这就使的在进行专项规划的过程中出现脱节的现象，使得发电和电网在进行配合的过程中，对于发电计划不能进行统一处理，除此之外，在利用新能源发电和市场之间也存在脱轨的现象，究其原因都是缺乏一个完善的新能源发电规划，使得新能源发电和电网发电不能协调统一的进行[5]。

3 解决措施

3.1 提高电能质量的稳定性

一般来说，电能质量稳控有两种形式，即SVG无功补偿、110kV主变采用三绕组+谐波补偿装置。SVG的模块主要有三种，即检测模块、控制运算模块、补偿输出模块，主要的工作原理是检测系统的电流信息会在控制芯片上进行分析，然后再由控制器给出补偿的驱动信号，最后再由逆变回路将补偿电流发出，SVG具有性能优良，支持不平衡负载等优点，现已在我国得到了广泛的应用。110kV主变采用三绕组+谐波补偿装置的应用改变了传统只有两组铁心并且调压精度不准的问题，这种装置的应用可以有效的保持电能质量的稳定性，对电能质量进行控制。

3.2 控制谐波闪变

谐波、闪变是造成我国新能源发电质量的主要措施，为了降低谐波、闪变对电厂造成的危害，相关部门应该引起重视，具体可以采取以下措施。在谐波的新能源发电质量问题上，要做好谐波的抑制管理，在注入谐波电流时首先要遵循规定的连接方式与发电厂中的装机容量进行有效的整合，尤其是针对一些单一的发电机，这类发电机极易升高谐波电压，影响电力系统的正常运行。在闪变问题的处理上，首先要对发电厂产生闪变的原因进行分析，在进行分析时，要使其在允许的范围内进行波动，不能超过所掌控的范围，否则会对电力质量造成影响，其次，在进行处理时，也要对供电连接位置的总体容量的分配性问题进行分析，进而有效减少闪变问题的发生[7]。

3.3 健全各项法律、法规

在解决新能源的问题时，我国也要对于与新能源发电有关的法律条例进行完善，首先要对新能源的分配机制进行划分，尽快实行配额制，将具体的责任进行有效的落实，其次，我国也要对新能源发电进行调度管理，国家可以出台一些与调度管理相关的实施细则。除此之外，我国也要注重服务补偿机制的建立，完善与新能源发电服务补偿机制的相关管理条例。最后，国家也要出台相关的工程电价政策和调峰电源电价政策，降低新能源发电的成本，提高企业投资的积极性。

3.4 增强财政支持

在提高新能源发电的质量上，我国需要增加财政的支持，加大对科研等项目的投入，这样国家才会加强对核心技术的掌握，按照国家的要求使新能源发电朝着科学化、规范化的方向发展。国家在新能源发电科研等方面具体可以安排专项的资金进行支持，加强先进科学设备的建造，建立一些风力发电和太阳能发电关键零件的实验室。为我国一些电力企业提供出财力支持，有利于企业改变传统的发电形式，采用新能源发电方式，进而使新能源发电得到大力的推广[8]。

3.5 “走出去”

我国在利用新能源进行发电时，需要走出国门，积极引进外国的先进技术，我国在十二五规划中指出了新能源电力发展方向的技术路线图，想要加强我国电力企业掌握新能源发电的核心技术，不仅要加大财政支持，也要“走出去”学习外国的先进技术，进而有效的提高我国新能源发电的质量，健全我国新能源发电的产业链，使我国新能源发电产业的在市场竞争中可以占有一席之地。

3.6 变换发展的形式

变换发展形势要以维护国家利益的角度为主要出发点，对于国家关于电力发展所制定的战略进行考虑，并且在变换发展形式时，也要遵循以下原则：首先要遵循安全性原则，在利用新能源进行发电时，应将安全性生产放在首要地位，对于发电过程中出现的问题要及时的进行解决[6]。其次，也要遵循经济性原则，在保障新能源发电的基础上降低电力企业对新能源使用的成本。最后，相关部门也要遵循协调性原则，对新能源的发展进行统筹规划，从只重视新能源的发展速度，转变为既注重新能源的发展速度也重视新能源质量，从而有效的解决我国新能源发电质量问题。

4 发展趋势

在风力发电上，按照国家规划，在未来的15年中，全国的风力发电装机的容量要超过2000万千瓦，风电设备的市场也将达到1400亿元以上，对于太阳能发电而言，我国电网公司在2012年已经将太阳能光伏发电的门槛大大降低，在2050年我国的装机目标将达到一亿千瓦，在2050年装机容量则将达到十亿千瓦，由此可见，在国家的大力支持下，我国太阳能光伏发电的产业将得到飞速的发展。而对于太阳能热发电，国家在十三五规划中也将其作为重点内容被提及，这就意味着太阳能热发电也将慢慢的兴起，成为我国新能源发电的重要形式。

5 结语

综上所述，新能源发电的过程中存在诸多的问题，国家和相关企业应该引起重视，对新能源发电过程中所存在的问题进行分析，然后相应的措施来提高新能源发电质量，进而为新能源发电创造一个良好的发展前景。

参考文献

[1]周丽，杨洁.新能源发电与电力质量问题的对策分析[J].商品与质量，2017，（22）：231.

[2]张堃.新能源发电与电力质量问题的对策分析[J].商品与质量，2017，（25）：245.

[3]王生刚.新能源发电与电力质量问题的对策分析[J].低碳世界，2017，（15）：66-67.

[4]陈意.新能源发电与电能质量问题研究[J].通信世界，2016，（8）：152.

[5]顾鑫，李燕波.新能源发电项目工程建设控制方法初探[J].科技尚品，2017，（5）：79.

[6]沈洋，赵志刚.新能源发电与电能质量问题浅析[J].通信电源技术，2014，（5）：43-44.

[7]胡波.新能源發电的安全稳定与电能质量问题探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2015，（23）：1266-1267.

[8]赵明，张妍，刁萌，等.新能源发电的安全稳定与电能质量问题探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2016，（10）：4233-4233.