近年來,各國政府紛紛出臺政策大力發展可再生能源,然而快速崛起的背后真的一帆風順嗎?
眾所周知,我國可再生能源資源豐富,有著廣闊的市場前景。良好的電能質量對于保障電力系統安全、穩定的運行具有重要意義,所以可再生能源發電帶來的電能質量問題是目前最需要解決的問題。

但是“巧合”的是可再生能源發電并網需要很多的電力電子設備,可它的特點偏偏是對電能質量十分敏感,抗干擾能力差…
由于可再生能源發電機組的響應速度比傳統的機械發電機組要快幾個數量級,對電磁暫態的穩定性有著較大的影響,一旦出現故障就會造成電力電子裝置的快速切機,從而導致電網功率出現不平衡。此外,可再生能源發電裝置一般通過調制的方法并入電網,并網時會產生一定的諧波和直流分量。而諧波電流注入電力系統后,會引起電網電壓發生畸變。同時,可再生能源發電裝置接入到電力系統引起的振蕩問題也非常突出,會造成電力系統繼電保護裝置動作,引發自動跳閘,從而影響整個電力系統的安全運行。
針對以上這么多電能質量問題,還有解決辦法讓它們“相愛”下去嗎?

清華大學電機工程與應用電子技術系教授姜齊榮
清華大學電機工程與應用電子技術系教授姜齊榮認為有兩個技術措施可以治理。
政府主管部門出臺相關標準,規范可再生能源的并網設備特性,對并網的相關參數提出要求,以減少諧波、電壓波動等對電網的沖擊。不過需要注意的是,不能因為追求過高的參數要求,而影響了可再生能源的發電效率和發電成本。
我們可以在電網中采取一些必要的措施來治理電能質量。例如,針對功率因數、電壓波動與閃變的治理技術,可以采用并聯電容器組或靜止無功補償裝置(DSTATCOM)。DSTATCOM是基于IGBT構成的用于配電系統的STATCOM,其特點是不會改變系統特性,不會引起諧波電流放大,不會引起諧振;無功容量與節點電壓大小無關,低壓特性好;動態響應速度快,特別適合抑制電壓波動與閃變,節能效果明顯;輸出電流諧波含量小,不需外加濾波器;可以同時具有無功及低次諧波補償功能;零輸出可閉鎖,僅補償時才有損耗,總運行損耗小。此外,我們還可以采用傳統的有源或無源濾波器來治理電力系統的諧波;或者嘗試一下采用定制電力技術的方法來解決可再生能源的電能質量問題。
因為可再生能源是一種清潔的、可再生的新型資源,隨著可持續發展戰略的推進,它的市場規模定會持續擴大。為了讓它們以后只“相愛”,所以優化可再生能源發電,提高發電的電能質量,我們要做的工作還有很多很多很多…
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