微电网电能质量治理策略研究

冯媛媛

摘要：在電力变革持续推进的背景下，微电网电能质量逐渐受到社会的关注。因此为改善能源结构及加强电能传输质量，相关人员必须对微电网给予高度重视，充分明确其电能质量控制中存在的问题，并积极采取相应措施，达到加强可再生能源利用效率的目的，对我国实现可持续发展具有重要的意义。

关键词：微电网;电能质量;质量治理

引言

随着电力系统的发展、电源接入形式多样化、负荷种类的增加，电网中的电能质量问题越来越突出。因此，准确、快速地对电能质量扰动信号识别，是保障电网稳定、安全、高效运行的前提。

1微电网电能质量治理的重要性

在微电网运行中，由于设备和技术等因素的影响，其电力遭到了一定的损耗。所以，工作人员将传统发电模式中的问题进行了整合，加强了电能质量治理力度。部分技术人员对技术的特点进行了分析，发现对设备成本的投入力度不够，其能源广泛性和灵活可靠性并不高。尤其是在我国电力事业迅速发展的今天，为了满足新能源战略的要求，要加强对能源资源的控制。但是，部分电力企业在实际的发展过程中获得经济利益，并没有完善中压配电系统，没有加强信息技术在其中的应用。电能质量治理是保证电能资源合理应用的基础，技术人员要对其特点和措施进行分析，结合具体的要求，实现PV的并网运行，及时发现其中的问题。目前，中压配电系统中的设备并没有得到完善和创新，如果在电力技术不断发展的今天，不对中压配电系统中的装置进行创新，就会严重影响人们的用电质量。因此，技术人员要对中压配电系统的电能质量治理方式进行综合性分析，这样才能在保证系统运行的同时，有效地改善配电网电能质量，监管电能质量，避免造成电能资源损失。

2农网电能质量治理现状

经过2010年以来持续开展的配网低电压专项治理工作，配网结构、装备水平及配网综合管理水平得到显著提升，用户端供电质量得到明显改善，但仍然存在着一些问题。目前对于线路末端用户提出因低电压影响用电体验的问题，供电部门大多是采取工程施工的解决方案，例如通过新增变压器电源点的方式以减小供电半径、通过更换线径大的导线以减少线路功率损耗、通过调整负荷接入点以解决三相负荷不平衡问题等等，但这些解决方案施工的准备、组织、实施以及验收都需要较长周期，而用户的用电问题无法得到快速解决，将会对农村加工行业和养殖行业等用户造成一定的经济损失。为此，部分用户在线路末端加装电压调节装置进行升压，但由于这些装置响应速度慢，只能实现分档调压，无法应对快速波动的负荷，更无法根据用户需求进行实时精确的调压;其次，这些调压装置多采用变压器加投切机构，装置体积大、重量重，安装和维护不便;另外，这些装置都仅仅具备电压调节的单一功能，对于线路中三相负荷不平衡、无功负荷增长以及谐波这类可间接导致低电压的因素无法进行综合治理。

3微电网电能质量治理策略

3.1微源运行控制

针对微电网中的微源而言，其自身性质、功率分配平衡性较差及转换逆变器控制策略等多个方面均有可能导致电能质量问题形成。因此为保障微电网运行质量，相关人员必须将从根源上解决电能质量问题视作重要目标，并以此对微源运行控制策略进行制定与研究。例如有学者通过大量研究，成功提出以同步发电机机电暂态模型为基础的微源控制策略;有学者认为可选择引入感性虚拟阻抗电压电流，实现进行双环下垂控制;有学者通过对低通滤波器及其对系统性能产生的影响进行深入分析，成功提出具有科学性的自适应下垂控制方法。我国微源运行控制研究资料较多，相关人员对该课题进行研究或对微源运行控制策略进行制定时，可选择对相关文献资料进行参考。此外，为加强该种控制策略的应用效果，工作人员可选择对传统电能质量治理装置进行结合使用，实现协调控制。

3.2谐波治理技术

谐波治理技术也是电能质量技术中的主要内容之一，一般采用无缘滤波器和有缘滤波器等设备，各种滤波器设备的用处和优势是不足的，他们本身都有自己的优势，要想在中压配电系统稳定运行的过程中，有效发挥这些设备的作用，要全面分析设备的功能。在对无缘滤波器进行分析的过程中，这些设备具有简单和运行可靠等优点，但是它们的占地面积大，所以在实际的运行过程中，总是会产生大量的无功效率，这就会影响电能质量。有源滤波器技术是对这种技术的完善和创新，它在经济市场中的应用，具有运行灵活和补偿效果好等特点，但是这种装置在实际运行的时候，其损耗较大，因此还要加强对相关设备的合理应用，避免能源损耗的发生。

3.3电能质量设备控制

工作人员对微电网电能质量进行解决时，可选择对电能质量治理装置进行安装，为微电网运行质量提供保障。目前，在微电网电能质量治理中应用率相对较高的电能质量治理设备主要有统一电能质量调节器以及动态电压补偿器等。我国有学者针对该种控制策略进行研究，并在研究报告中明确指出采取电能质量治理设备控制策略时，可选择对联合运行模式进行利用，实现加强微电网电能质量控制效果

3.4电压闪变

光伏发电随机与不稳定的特点导致其发出的有功功率会引起电网电压的波动与闪变，光照强度、温度、湿度等外界因素的变化会导致光伏电池的最大功率点随机发生变化，其输出电能的频率与幅值也随之不断变化，引发电网用户负载侧的电压波动与闪变现象。目前减少电压波动与闪变的主要方法有：①改进换流器的控制方法，从而减小输出电压的波动;②当最大视在功率不变时，提高光伏并网系统的功率因数以充分输出有功功率，减少无功功率，将电压波动范围缩小到电网规定的标准范围内;③增大光伏并网系统的短路容量。

3.5应用新型能量转换技术

我国地域辽阔，人口众多，虽然在自然资源方面有着较为丰厚的储备，但是若不及时将可持续发展战略融合到智能电网建设中，则很有可能陷入发展危机。对此，必须应用新型能量转换技术来推动智能电网建设，为社会提供给更为稳定、优质的供电服务。举例而言，在现实生活中很多地方都可以看到太阳能发电，此类能量转换技术不仅可以将大自然的优势应用到现实生活中，同时还减少了煤炭资源的消耗，而且太阳能发电还能够将多余电量进行储存，与绿色发展理念十分吻合。

3.6实施数据实时监测

在对中压配电系统的特点进行分析的时候，发现电力用户对电能质量的敏感性要求比较高，但是系统在实际运行的过程中，受到技术等因素的影响，总是会出现电能损耗等问题，其电能质量在这个过程中也受到了影响。因此，为了在这样的背景下，加强电能质量治理力度，保证人们的用电质量，技术人员对中压配电系统中的动态数据实施了全面监测。

结束语

随着越来越多的光伏发电站在国内投入运行，电网的电能质量也受到光伏并网系统的较大影响。因此，研究光伏发电对电网电能质量的影响具有重大意义。本文主要介绍了光伏发电引发的谐波注入、直流注入、电压波动及孤岛效应产生的原因与危害，并针对这些问题提出了改善电能质量的方法，可为今后针对光伏发电并网系统的研究提供一定的参考。

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