新能源并网与控制技术.
新能源发电并网对电网电能质量的影响及控制措施
新能源发电并网对电网电能质量的影响及控制措施摘要：当前，能源形势越来越严峻，在此时代背景下，加大新能源的开发力度势在必行。
电能作为一种加快设备运转速度的基本能源，其在众多领域得到了全面推广应用。
新能源的开发主要是将不同能量向电能转化。
新能源开发面临着技术瓶颈，并网发电对现有成熟电网具有一定的影响。
鉴于此，本文立足于新能源发电优点，围绕新能源发电并网对电能质量的影响及控制措施展开如下探讨。
关键词：新能源发电；发电并网；电能质量1.新能源发电优点与并网分析通常情况下，新能源发电位置距离用户较近，布置较为合理，特别是在边远地区，电力能源的利用具有明显的优势，和传统的大型供电系统相比，电力能源的利用如下：（1）能源利用率高、节能效果好。
新能源发电在用户附近，输电距离相对较近，输电损失小，能源利用率高；（2）对环境污染小，环保价值高。
当前，新能源发电主要是以太阳能、风能、地热能以及潮汐能为主要能源，这些作为可再生清洁能源，不会污染环境，同时也省去了原料运输。
（3）投资成本低，风险低。
新能源发电的建设速度快，主要用到的是自然可再生资源，因此，要增加一定量的设备投入和人员投入，如果新能源和用户间的距离较近，则无需使用较大的配电设施，投资成本和运行成本都比较低，而且建设周期短[1]。
新能源发电并网环节存在着很多不确定因素，比如，在新能源发电并网前启动和运行环节，要明确用户的实际需求，并和原有电网配合。
新能源发电在环境因素的影响下，增加了并网压力。
2.新能源发电并网对电网电能质量的具体影响2.1 影响电网谐波新能源发电环节，电力电子装置的应用具有不同优势，主要是因为该装置的构造特殊，可能会面临直流谐波问题，进而会对电网电能质量产生影响。
比如，在光伏发电环节，由于光照强弱会对发电效率产生一定程度的影响，甚至还会因为电流谐波而引起各种电能问题。
基于新能源发电技术和自然环境之前的关系，功率的改变也有可能成为造成谐波污染的主要原因。
现代光伏发电系统的并网控制方法
现代光伏发电系统的并网控制方法随着社会的发展和资源的逐渐减少，人们开始寻求绿色能源作为替代。
光伏发电系统以其可再生、清洁、经济的特性成为人们关注的新能源领域。
光伏发电系统属于直流发电，而电网系统是交流发电，如何实现直流与交流的互联互通，是光伏发电系统的一大难题。
现代光伏发电系统的并网控制方法有以下几种。
一、集中式电流控制技术集中式电流控制技术是一种在光伏电站中用于控制发电系统输出直流电流的技术。
其主要原理是通过集中控制器调整每个光伏组串直流输出电流，使电站的直流电流总和恰好等于逆变器直流电流。
这种技术具有快速响应、可编程、易于维护等优点，但由于需要单独调节每个组串的直流电流，故成本较高。
二、集中式功率控制技术集中式功率控制技术是一种在光伏电站中用于控制发电系统输出功率的技术。
其主要原理是通过集中控制器调整每个光伏组串直流输出电压，实现电站功率的控制。
该技术具有优点是不需要单独控制每个组串，故成本较低。
但由于功率控制精度不高，容易影响光伏电站发电效率。
三、分布式电流控制技术分布式电流控制技术是一种在光伏电站中用于控制发电系统输出直流电流的新技术。
该技术将控制器分布在不同的光伏组串中，使每个组串都能独立地控制直流电流，并提供电压和电流信息反馈给逆变器，实现光伏电站的控制。
该技术可以提高光伏电站的控制精度，减少发电效率的损失，但增加了电站成本。
四、分布式功率控制技术分布式功率控制技术是一种在光伏电站中控制发电系统输出功率的新技术。
该技术采用分布式控制方法，将控制器分布在不同的光伏组串中，使每个组串都能独立地控制功率，并提供电压和电流信息反馈给逆变器，实现光伏电站的控制。
该技术能够提高光伏电站的控制精度，减少发电效率的损失，但增加了电站成本。
在实际应用过程中，一种适合的控制策略应该根据具体情况而定。
总的来说，集中式电流控制技术和分布式功率控制技术是相对成熟的技术，但是成本较高；而分布式电流控制技术和集中式功率控制技术可以降低光伏电站的成本，但是功率和电流控制的精度有待提高。
新能源发电系统的并网控制技术研究
新能源发电系统的并网控制技术研究随着能源需求的增长和环境保护问题的日益凸显，新能源发电系统的发展变得日益重要。
并网控制技术作为新能源发电系统的关键组成部分，扮演着连接发电系统和电网之间的桥梁，具有调节电网负荷、安全稳定运行以及提高新能源利用率的重要作用。
本文将对新能源发电系统的并网控制技术进行研究，并就其在电网连接、功率控制、电能质量和安全稳定等方面进行探讨。
首先，将介绍新能源发电系统的并网控制技术在电网连接方面的研究。
新能源发电系统包括风能、光能、水能等多种类型，为了将这些能源有效地并入电网中，需要实现与电网的无缝连接。
并网控制技术可以通过控制发电系统的运行状态、频率和电压等参数，使其与电网同步运行，实现平稳接入电网。
此外，还需要考虑到对电网的影响，确保并网过程中不对电网的稳定性产生负面影响。
其次，将探讨新能源发电系统的并网控制技术在功率控制方面的研究。
新能源发电系统具有间歇性和波动性的特点，因此对其功率进行控制至关重要。
并网控制技术可以通过控制风力发电机、太阳能光伏板等新能源设备的输出功率，实现对系统整体功率的调节。
在低负荷时，新能源发电系统的功率可以全部注入电网；在高负荷时，可以适当限制功率注入，以避免对电网的冲击。
接下来，将讨论新能源发电系统的并网控制技术在电能质量方面的研究。
电能质量是电网运行的重要指标，包括电压稳定性、频率稳定性和谐波等方面。
新能源发电系统接入电网后，其不稳定性和波动性可能会对电网的电能质量产生一定影响。
并网控制技术可以通过对新能源发电系统的调节和控制，提高其输出电能的稳定性和质量，并确保其符合电网的要求。
最后，将关注新能源发电系统的并网控制技术在安全稳定方面的研究。
新能源发电系统与电网的连接必须具备安全稳定的特点，以避免因系统运行不稳定而对电网安全造成威胁。
并网控制技术可以通过监测和控制系统的运行状态、保护装置的协作等方式，确保系统在任何情况下都能安全稳定地运行。
此外，还需要对系统进行有效的故障检测和故障恢复机制的设计，以提高系统的可靠性。
新能源发电系统的并网控制与优化策略研究
新能源发电系统的并网控制与优化策略研究随着全球对环境友好型能源的需求不断增加，新能源发电系统逐渐成为一种重要的能源供应方式。
与传统的化石燃料发电相比，新能源发电系统在可再生、清洁、低排放等方面具有显著优势。
然而，由于其不稳定的特性，新能源发电系统需要合理的并网控制与优化策略来确保其稳定可靠地供应电力。
并网控制是指将新能源发电系统与电力网进行有效地连接和协调运行的过程。
这一过程旨在实现新能源发电系统与电力网之间的实时沟通和调度，确保稳定的电力供应并将多余的电力储存起来以备不时之需。
而优化策略则是为了获得更高的能源利用效率和经济效益，通过合理调度和控制新能源发电系统的运行状态以减少不必要的能量损失。
在新能源发电系统的并网控制中，关键是要解决两个主要问题：一是实现新能源发电系统与电力网的无缝对接，确保电力供应的连续性和稳定性；二是合理调度和控制新能源发电系统的运行状态，以优化能源利用效率。
首先，实现新能源发电系统与电力网的无缝对接需要考虑到不同能源类型之间的差异性。
对于风力发电系统而言，因其波动性较大，需要提供鲁棒性较强的控制策略来适应外部环境变化。
而对于太阳能发电系统而言，则需要实现对光伏电池阵列的精确控制，以确保其工作在最佳工作点。
此外，对于其他类型的新能源发电系统，如潮汐能、地热能等，也需要制定相应的并网控制策略来确保其与电力网的兼容性和稳定性。
其次，合理调度和控制新能源发电系统的运行状态是实现能源利用效率优化的关键。
在这方面，应该考虑到电力网的负载需求和供应能力等因素，并结合新能源发电系统的实时运行数据来制定适当的调度策略。
同时，可以利用智能报价、能量存储等技术手段来实现对新能源发电系统的精确控制，以达到最大限度地提高能源利用效率和经济效益。
为了实现新能源发电系统并网控制与优化策略的研究，需要进行深入的理论分析和实践探索。
首先，可以通过建立新能源发电系统的数学模型，分析其动态特性和稳定性，为制定相应的控制策略提供理论依据。
新能源并网技术
新能源并网技术分类
1. 光伏并网技术
光伏并网技术是将光伏发电系统连接到电力系统中，实 现电力的互补。根据并网方式的不同，光伏并网技术可 分为集中式和分布式两种。集中式光伏并网技术是将光 伏发电系统集中连接到一个升压站，通过变压器升压后 与电力系统连接，实现大规模的电力供应。分布式光伏 并网技术则是将光伏发电系统分散地连接到电力系统中 ，实现小规模的电力供应
3
新能源并网技术的关键技术
新能源并网技术的关键 技术包括以下几项
新能源并网技术的关键技术
1. 电力电子变换器技术
电力电子变换器技术是实现新能 源并网的关键技术之一，它可以 将新能源发电系统的输出进行变 换，使其满足电力系统的电压、 频率等要求。电力电子变换器技 术包括逆变器和整流器等，其中 逆变器用于将直流电转换为交流 电，整流器用于将交流电转换为 直流电
新能源并网技术的发展趋势
3. 智能调控与 优化运行技术 的应用
未来新能源并网技术 的发展将注重智能调 控与优化运行技术的 应用。通过引入先进 的传感器、控制器、 优化算法等技术和
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新能源并网技术
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新能源并网技术概述
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新能源并网技术概述
新能源并网技术是指将新能源发电系统与电力系统连 接，实现电力系统的供电和新能源发电的互补
x
随着新能源技术的不断发展，新能源并网技术也得到 了广泛应用
新能源并网技术分类
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新能源并网技术分类
新能源并网技术可根据 不同的能源类型和并网
新能源并网技术的关键技术
2. 并网控制技 术
并网控制技术是实现 新能源并网的重要技 术之一，它包括控制 策略和算法设计等方 面。并网控制技术的 目标是保证新能源发 电系统的输出与电力 系统的需求保持一致 ，同时避免对电力系 统造成冲击和干扰
新能源并网发电系统的关键技术和发展趋势
新能源并网发电系统的关键技术和发展趋势新能源并网发电系统是指利用太阳能、风能、水能等新能源资源进行发电，并将其与传统能源一起并入电网进行供电。
随着新能源的发展和应用，新能源并网发电系统逐渐成为电力领域的热点和重点发展方向。
本文将从关键技术和发展趋势两方面对新能源并网发电系统进行探讨。
关键技术1. 新能源发电技术新能源并网发电系统的关键技术之一就是各种新能源发电技术，包括太阳能光伏发电、风能发电、水能发电等。
这些新能源发电技术的发展和应用，为新能源并网发电系统提供了可靠的电力来源。
光伏发电技术采用太阳能光伏电池转换太阳能直接发电，其关键在于提高光伏电池的光电转换效率和降低发电成本。
风能发电技术则是利用风轮机转动发电机产生电能，其关键在于提高风轮机的效率和稳定性。
水能发电技术则是利用水力转动涡轮机产生电能，其关键在于选择合适的水资源和优化水电站的设计。
2. 并网技术新能源并网发电系统需要将各种新能源发电系统与电网进行连接，并实现稳定、可靠的电力供应。
并网技术是新能源并网发电系统的重要技术环节，包括发电机的并网接口设计、电力系统的接口设计、网络保护和调节等领域。
要确保新能源并网发电系统与电网之间的安全稳定运行，需要在技术上做好充分的研究和设计。
3. 储能技术新能源发电系统的波动性和不稳定性是其发展中面临的难题之一，储能技术的应用可以有效解决这一问题。
储能技术能够将不稳定的新能源电力转化为稳定的电力输出，提高新能源并网发电系统的稳定性和可靠性。
目前，常见的储能技术包括电池储能、压缩空气储能、超级电容储能等，这些技术的应用将为新能源并网发电系统的发展提供有力支持。
发展趋势1. 多能互补并网系统随着新能源技术的不断发展和应用，多能互补并网系统将成为新能源并网发电系统的发展趋势之一。
多能互补并网系统是指将多种新能源资源进行有效整合和利用，并实现互相补充和协同发电。
通过多能互补并网系统，不仅能够提高能源的利用率和发电效率，还能有效应对新能源的波动性和不稳定性，实现新能源并网发电系统的可持续发展。
新能源并网的关键技术研究
新能源并网的关键技术研究一、本文概述随着全球能源结构的转型和可持续发展的需求，新能源已成为未来能源发展的重要方向。
新能源并网技术作为新能源发电与电力系统的重要接口，其关键技术的研究与应用对于提高新能源的利用率、保障电力系统的稳定运行以及推动新能源产业的健康发展具有重要意义。
本文旨在探讨新能源并网的关键技术，包括新能源并网的基本原理、并网控制策略、电能质量控制、并网保护以及未来发展趋势等方面，以期为新能源并网技术的发展提供理论支持和实践指导。
本文将介绍新能源并网的基本原理，包括新能源发电系统的基本构成、并网方式与并网条件等，为后续的研究奠定理论基础。
将重点分析新能源并网的控制策略，包括最大功率点跟踪控制、有功功率和无功功率控制等，以提高新能源发电系统的效率和稳定性。
电能质量控制也是本文的研究重点之一，将探讨如何通过有效的技术手段提高新能源发电的电能质量，以满足电力系统的要求。
本文还将关注新能源并网的保护技术，研究如何防止并网过程中可能出现的故障和事故，保障电力系统的安全运行。
本文将展望新能源并网技术的发展趋势，分析未来新能源并网技术面临的挑战和机遇，并提出相应的建议和发展策略，以期为新能源并网技术的持续创新和进步提供参考。
通过本文的研究，旨在为新能源并网技术的深入研究和实践应用提供有益的借鉴和指导。
二、新能源并网技术概述随着全球能源结构的转型和可再生能源的大力发展，新能源并网技术已成为当今电力系统领域的热点和关键。
新能源并网主要指的是将风能、太阳能等可再生能源产生的电力接入到传统的电力网络中，实现可再生能源的规模化利用。
这一技术的核心在于如何确保新能源发电的稳定性和连续性，同时满足电网对电能质量、安全性、经济性等方面的要求。
新能源并网技术涵盖了多个方面，包括新能源发电的预测与调度、新能源电站的并网控制、电网适应性改造等。
新能源发电的预测与调度是确保电网稳定运行的基础，通过对新能源发电的准确预测和智能调度，可以优化电网的资源配置，减少弃风、弃光等现象的发生。
新能源并网规划技术方案
新能源并网规划技术方案背景介绍随着我国能源结构调整和能源革命的推进，新能源并网逐渐成为一个热点话题。
新能源并网不仅能够提升可再生能源利用率，减少传统能源的消耗，还能为我国能源发展开辟新的道路。
但是，新能源并网面临着一系列的技术挑战。
为了推进新能源并网，制定合适的技术方案至关重要。
本文将介绍新能源并网规划技术方案的具体内容。
技术方案并网方案新能源并网方案是整个技术方案的核心。
首先，需要考虑并网容量、并网方式和并网时间。
对于并网容量，应根据新能源发展规模以及变电能力等因素制定合理的方案。
对于并网方式，可以采用点到点的方式或者集中式的方式。
对于并网时间，需要考虑新能源发电量和用电量的高峰期和低谷期，制定合理的并网时间方案。
在确定了并网方案之后，需要考虑如何进行优化。
对于并网容量的优化，可以采用并网协调控制技术。
并网协调控制技术可以在保障电网安全的情况下，最大化利用新能源发电。
对于并网方式的优化，可以采用特高压集中式交流的方式。
特高压集中式交流可以实现电网的集成和优化，提高输电效率。
可靠性方案新能源并网需要保证电网的稳定性和可靠性。
现有电网架构只能支持小规模的新能源接入。
如果新能源发展规模过大，电网稳定性和可靠性会受到很大影响。
因此，需要制定可靠的新能源并网方案。
新能源并网可靠性方案包括两个方面：一是电网的稳定性，二是电网的可靠性。
对于电网的稳定性，可以采用动态稳定分析、静态稳定分析等技术手段。
对于电网的可靠性，可以采用多级联合备份技术、优化调度技术等手段。
通过这些技术可以使新能源并网达到高度可靠性和稳定性的要求。
安全方案新能源并网面临着具有挑战性的安全问题。
新能源并网安全方案包括物理安全、信息安全和操作安全。
物理安全是指电网的设备、设施和场站等方面的安全。
信息安全是指网络安全和电信安全等方面的安全。
操作安全是指电力系统运行人员的安全。
安全方案需要采用一系列的技术手段，如智能监控、安全保密技术等。
智能监控可以实时监测电网的安全状况，及时发现并解决问题。
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传感器一般包括如下装置 （1）风速仪 （6）各种限位开关 （2）风向标 （7）振动传感器 （3）转速传感器 （8）温度和油位指示器 （4）电量采集传感器 （9）液压系统压力传感器 （5）桨距角位置传感器
二、风电并网技术要求与控制技术
9、风电场二次系统
基本要求
• 风电场的二次设备及系统应符合电力二次系统技术规范、 电力二次系统安全防护要求及相关设计规程。 风电场与电力系统调度机构之间的通信方式、传输通道和 信息传输由电力系统调度机构作出规定，包括提供遥测信 号、遥信信号、遥控信号、遥调信号以及其他安全自动装 置的信号，提供信号的方式和实时性要求等。
48Hz～49.5Hz
49.5Hz～50.2Hz 高于50.2Hz
根据风电场内风电机组允许运行的最低频 率而定。 每次频率低于49.5Hz时要求风电场具有至 少运行30min的能力。 连续运行。 每次频率高于50.2Hz时，要求风电场具有 至少运行5min的能力，并执行电力系统调 度机构下达的降低出力或高周切机策略， 不允许停机状态的风电机组并网。
二、风电并网技术要求与控制技术
4、风电场无功容量
无功电源
•
风电场的无功电源包括风电机组及风电场无功补偿装置。
风电场安装的风电机组应满足功率因数在超前0.95～滞后 0.95的范围内动态可调。
•
风电场要充分利用风电机组的无功容量及其调节能力；当 风电机组的无功容量不能满足系统电压调节需要时，应在
二、风电并网技术要求与控制技术
2、风电场有功功率 紧急控制 （1）在电力系统事故或紧急情况下，风电场应根 据电力系统调度机构的指令快速控制其输出的有功
功率，必要时可通过安全自动装置快速自动降低风
电场有功功率或切除风电场。 （2）事故处理完毕，电力系统恢复正常运行状态 后，风电场应按调度指令并网运行。
二、风电并网技术要求与控制技术
8、风电场电能质量 谐波 • 风电场向电力系统注入的谐波电流允许值应按照风 电场装机容量与公共连接点上具有谐波源的发/供电 设备总容量之比进行分配。
监测与治理
• 风电场应配置电能质量监测设备，以实时监测风电 场电能质量指标是否满足要求；若不满足要求，风 电场需安装电能质量治理设备，以确保风电场合格 的电能质量。
电网如何接纳常规电源？
输电规划：送电方向、电力消纳市场、电力电 量平衡、经济性。 系统研究：无功电压、稳定性、可靠性。
原则
确保电源接入后，整个电力系统（电源、电网 、负荷）仍可保持供电可靠性及安全稳定。
新能源接入电网要求
新能源发电特征
波动性 发电技术 分布特性
影响其他电源 电压控制、电能质量、稳定性 不同于常规电源
二、风电并网技术要场并网点电压在标称电压的90％～ 110％之间时，风电机组应能正常运行； 当风电场并网点电压超过标称电压的110 ％时，风电场的运行状态由风电机组的性
能确定。
二、风电并网技术要求与控制技术
7、风电场运行适应性 频率范围
电力系统频率范围 低于48Hz 要 求
一、风电、光伏、电源并网标准概况
基本要求：
保证负荷（用户）正常供电，可靠性。
保证系统安全稳定（发生故障时，系统不发生大停电事故）
需要满足以下约束条件
电网具有足够输电能力； 电压范围正常； 系统安全及稳定性需保证； 电能质量范围正常； 系统具有足够调峰能力，运行调度灵活。
常规电源接入电网
新能源电源接入系统后
不应当降低整个电力系统供电的可靠性和 整个系统运行的安全稳定性。
二、风电并网技术要求与控制技术
1、风电场有功功率
基本要求
具备参与电力系统调频、调峰和备用的能力。 风电场应配置有功功率控制系统，具备有功功率调节 能力。 当风电场有功功率在总额定出力的20％以上时，场内 所有运行机组应能够实现有功功率的连续平滑调节， 并能够参与系统有功功率控制。
控制目标 •
风电场并网点电压在标称电压的97％～107％范围内。
二、风电并网技术要求与控制技术
6、风电场低电压穿越 基本要求 • 风电场并网点电压跌至20％标称电压时，风电场内
的风电机组应保证不脱网连续运行625ms。 • 风电场并网点电压在发生跌落后2s内能够恢复到标
称电压的90％时，风电场内的风电机组应保证不脱 网连续运行。
风电场集中加装适当容量的无功补偿装置，必要时加装动
态无功补偿装置。
二、风电并网技术要求与控制技术
5、风电场电压控制
基本要求
•
风电场应配置无功电压控制系统，具备无功功率调节及电 压控制能力。根据电力系统调度机构指令，风电场自动调 节其发出（或吸收）的无功功率，实现对风电场并网点电 压的控制。
当公共电网电压处于正常范围内时，风电场应当能够控制
二、风电并网技术要求与控制技术
3、风电场功率预测 基本要求 ：风电场应配置风电功率预测系统，系统 具有0～72h短期风电功率预测以及15min～4h超短期 风电功率预测功能。
预测曲线上报：风电场每天按照电力系统调度机构规
定的时间上报次日0～24时风电场发电功率预测曲线
，预测值的时间分辨率为15min。
•
控制系统
1 概述 2 定桨距风力发电机的控制 3 变桨距风力发电机的控制 4 变速风力发电机的控制 5 控制系统的执行机构 6 偏航系统
1 概述 风力发电机组控制系统是机组正常运行的核心，其控制技 术是风力发电机组的关键技术之一，其精确的控制、完善的功 能将直接影响机组的安全与效率。 1.1 风力发电机组控制系统的基本组成 控制系统关系到风力机的工作状态、发电量的多少以及设备 的安全。 发电机的结构和类型不同形成了多种结构和控制方案。风力 发电机组控制系统由传感器、执行机构和软/硬件处理器系统组 成。
新能源并网与控制技术
主要内容
1
风电、光伏、电源并网标准概况 风电并网技术要求与控制技术 光伏发电并网技术要求与控制技术
2 3
一、并网标准概况
截至2011年，新能源及分布式电源并网相关标准 （国标、行标、企标，计划、报批、已发布）共计 68项，其中风电标准30项、光伏发电标准34项，分 布式电源标准4项。