近年來(lái)，各國(guó)政府紛紛出臺(tái)政策大力發(fā)展可再生能源，然而快速崛起的背后真的一帆風(fēng)順嗎?
眾所周知，我國(guó)可再生能源資源豐富，有著廣闊的市場(chǎng)前景。良好的電能質(zhì)量對(duì)于保障電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行具有重要意義，所以可再生能源發(fā)電帶來(lái)的電能質(zhì)量問(wèn)題是目前最需要解決的問(wèn)題。
但是“巧合”的是可再生能源發(fā)電并網(wǎng)需要很多的電力電子設(shè)備，可它的特點(diǎn)偏偏是對(duì)電能質(zhì)量十分敏感，抗干擾能力差…
由于可再生能源發(fā)電機(jī)組的響應(yīng)速度比傳統(tǒng)的機(jī)械發(fā)電機(jī)組要快幾個(gè)數(shù)量級(jí)，對(duì)電磁暫態(tài)的穩(wěn)定性有著較大的影響，一旦出現(xiàn)故障就會(huì)造成電力電子裝置的快速切機(jī)，從而導(dǎo)致電網(wǎng)功率出現(xiàn)不平衡。此外，可再生能源發(fā)電裝置一般通過(guò)調(diào)制的方法并入電網(wǎng)，并網(wǎng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的諧波和直流分量。而諧波電流注入電力系統(tǒng)后，會(huì)引起電網(wǎng)電壓發(fā)生畸變。同時(shí)，可再生能源發(fā)電裝置接入到電力系統(tǒng)引起的振蕩問(wèn)題也非常突出，會(huì)造成電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置動(dòng)作，引發(fā)自動(dòng)跳閘，從而影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
針對(duì)以上這么多電能質(zhì)量問(wèn)題，還有解決辦法讓它們“相愛”下去嗎?
清華大學(xué)電機(jī)工程與應(yīng)用電子技術(shù)系教授姜齊榮
清華大學(xué)電機(jī)工程與應(yīng)用電子技術(shù)系教授姜齊榮認(rèn)為有兩個(gè)技術(shù)措施可以治理。
政府主管部門出臺(tái)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范可再生能源的并網(wǎng)設(shè)備特性，對(duì)并網(wǎng)的相關(guān)參數(shù)提出要求，以減少諧波、電壓波動(dòng)等對(duì)電網(wǎng)的沖擊。不過(guò)需要注意的是，不能因?yàn)樽非筮^(guò)高的參數(shù)要求，而影響了可再生能源的發(fā)電效率和發(fā)電成本。
我們可以在電網(wǎng)中采取一些必要的措施來(lái)治理電能質(zhì)量。例如，針對(duì)功率因數(shù)、電壓波動(dòng)與閃變的治理技術(shù)，可以采用并聯(lián)電容器組或靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置(DSTATCOM)。DSTATCOM是基于IGBT構(gòu)成的用于配電系統(tǒng)的STATCOM，其特點(diǎn)是不會(huì)改變系統(tǒng)特性，不會(huì)引起諧波電流放大，不會(huì)引起諧振;無(wú)功容量與節(jié)點(diǎn)電壓大小無(wú)關(guān)，低壓特性好;動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快，特別適合抑制電壓波動(dòng)與閃變，節(jié)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(shí)具有無(wú)功及低次諧波補(bǔ)償功能;零輸出可閉鎖，僅補(bǔ)償時(shí)才有損耗，總運(yùn)行損耗小。此外，我們還可以采用傳統(tǒng)的有源或無(wú)源濾波器來(lái)治理電力系統(tǒng)的諧波;或者嘗試一下采用定制電力技術(shù)的方法來(lái)解決可再生能源的電能質(zhì)量問(wèn)題。
因?yàn)榭稍偕茉词且环N清潔的、可再生的新型資源，隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的推進(jìn)，它的市場(chǎng)規(guī)模定會(huì)持續(xù)擴(kuò)大。為了讓它們以后只“相愛”，所以優(yōu)化可再生能源發(fā)電，提高發(fā)電的電能質(zhì)量，我們要做的工作還有很多很多很多…
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