随着新能源装机规模持续增长，光伏、储能以及风电等新能源项目在并网投运后，电能质量问题逐渐成为影响系统稳定运行的重要因素。尤其在新能源设备大量采用电力电子变流器的背景下，谐波、电压波动、无功波动以及频率扰动等问题更容易集中出现。一旦项目在并网后出现电能质量指标超限，不仅可能影响电网安全运行，还会导致项目验收受阻、设备保护动作频繁甚至长期限发。本文结合某新能源项目实际整改案例，对电能质量问题排查、检测分析及整改实施过程进行全面介绍。

项目基本情况

该项目为某大型新能源综合能源站，建设内容包括：

项目类型	装机容量
光伏系统	80MW
储能系统	20MW/40MWh
升压站	110kV
PCS设备	16套

项目投运后，在并网运行阶段出现以下问题：

• 电网侧多次下发电能质量预警；
• 谐波指标接近限值；
• 无功波动明显；
• 部分逆变器频繁降载；
• SVG装置运行不稳定。

由于现场运行异常持续存在，业主委托深圳德恺并网涉网试验开展专项检测与整改评估。

并网运行异常表现

工程师到场后，对项目运行数据进行了初步梳理。

谐波问题较突出

现场后台数据显示：

指标	实测值
电压总谐波畸变率THDu	4.9%
电流总谐波畸变率THDi	18.7%
5次谐波占比	11.2%
7次谐波占比	6.3%

部分运行时段已经接近电网控制要求。

无功波动明显

在新能源出力快速变化时：

• 无功功率波动频繁；
• 母线电压调节不稳定；
• SVG频繁满载运行。

部分时间段：

时间段	无功波动幅度
晴天午间	±7.2MVar
云层快速变化时段	±10.4MVar

系统稳定性受到明显影响。

电压波动频繁

受新能源功率波动影响：

• 母线电压出现快速变化；
• 局部时段闪变增大；
• 逆变器频繁进入调节模式。

部分设备甚至出现保护告警。

专项检测实施

针对现场问题，工程师制定了完整电能质量检测方案。

监测系统部署

本次检测主要覆盖：

• 110kV升压站；
• 光伏逆变器出口；
• 储能PCS回路；
• SVG动态补偿系统；
• 集电线路母线。

连续监测周期为7天。

重点检测项目

本次检测内容包括：

检测项目	目标
谐波分析	谐波源识别
电压波动	电网稳定性
无功调节	动态响应能力
功率波动	出力稳定性
频率偏差	系统适应能力

采用A级电能质量分析仪同步采样。

数据分析结果

连续运行数据分析后，现场问题逐渐清晰。

谐波源集中于PCS系统

检测发现：

• 储能PCS在充放电切换阶段谐波明显升高；
• 5次与7次谐波变化趋势一致；
• 部分逆变器谐波滤波效果下降。

尤其在储能参与AGC调节时，谐波波动更加明显。

SVG容量配置偏小

现场SVG总容量为：

• ±12MVar。

但新能源快速波动时：

• 实际无功需求最高达到±18MVar。

导致：

• SVG长期满载；
• 动态调节滞后；
• 母线电压稳定能力下降。

控制策略存在缺陷

系统调取运行记录后发现：

• 光伏逆变器控制逻辑与SVG控制存在耦合；
• 储能PCS响应时间过快；
• 局部时段形成控制振荡。

进一步加剧系统波动。

问题根源确认

结合现场检测数据与设备运行特性，最终确认问题主要来自以下方面。

谐波治理能力不足

项目初期设计阶段：

• 主要考虑常规逆变器运行工况；
• 未充分考虑储能动态切换场景；
• 谐波滤波能力预留不足。

随着储能高频调节运行，谐波问题逐渐放大。

无功支撑能力偏弱

新能源系统具有：

• 出力随机性强；
• 功率波动快；
• 电压调节频繁。

而原有SVG容量偏小，无法满足快速动态支撑需求。

多系统控制协调不足

项目中同时存在：

• 光伏逆变器控制；
• 储能PCS控制；
• SVG动态补偿控制；
• AGC调度控制。

不同控制系统间参数未充分协调。

导致局部振荡现象出现。

整改方案实施

针对检测结果，深圳德恺并网涉网试验提出专项整改方案。

SVG系统扩容

现场新增动态无功补偿设备。

整改后配置如下：

项目	整改前	整改后
SVG容量	±12MVar	±24MVar
响应时间	25ms	小于10ms
电压稳定能力	一般	明显提升

系统动态支撑能力显著增强。

新增有源滤波系统

针对PCS谐波问题，项目增加APF有源滤波设备。

主要效果包括：

• 抑制5次谐波；
• 降低7次谐波；
• 稳定PCS运行；
• 减少谐振风险。

整改后THDi明显下降。

控制逻辑优化

工程师重新调整：

• 逆变器无功响应参数；
• PCS动态调节逻辑；
• SVG协调控制策略；
• AGC跟踪速度。

系统协同性得到明显改善。

整改复测结果

整改完成后，重新开展专项复测。

电能质量指标恢复正常

复测数据显示：

项目	整改前	整改后
THDu	4.9%	2.1%
THDi	18.7%	6.5%
最大无功波动	±10.4MVar	±3.1MVar
电压波动幅值	3.4%	1.2%

系统运行稳定性明显提升。

设备运行恢复稳定

整改后连续运行45天：

• 未再出现逆变器频繁降载；
• SVG运行稳定；
• 电网预警消失；
• AGC调节恢复正常。

项目顺利完成后续并网验收。

新能源项目电能质量整改的重要性

随着新能源项目规模不断扩大，电能质量问题已成为并网运行的重要考核内容。

如果长期存在：

• 谐波超标；
• 无功波动异常；
• 电压闪变；
• 功率波动过大；

不仅会影响设备寿命，还可能导致项目无法满足电网运行要求。

因此在新能源项目投运后，及时开展专项电能质量检测与整改评估，已成为保障稳定运行的重要工作。

关于深圳德恺并网涉网试验

深圳德恺并网涉网试验长期专注于新能源并网检测、电能质量检测、储能涉网试验以及新能源项目整改评估服务，能够针对光伏、储能、风电、充电场站及工业园区等场景提供系统化检测与整改方案。

公司可开展：

• 电能质量检测；
• 谐波检测与治理评估；
• 电压波动与闪变检测；
• 储能涉网试验；
• 光伏并网检测；
• SVG性能评估；
• 新能源项目整改复测；
• 电网适应性分析。

依托丰富新能源现场经验及完善检测设备体系，公司能够针对复杂并网场景提供专业化分析与整改建议。欢迎咨询资深专业工程师，获取新能源项目电能质量整改专属方案。

常见问题

新能源项目为什么容易出现谐波问题？

新能源系统大量采用电力电子设备，逆变器与PCS运行过程中容易产生高次谐波。

SVG容量不足会产生什么影响？

可能导致无功支撑能力不足，进而引发母线电压波动及系统稳定性下降。

储能系统会影响电能质量吗？

会。储能PCS在快速充放电切换过程中容易产生谐波及动态波动。

新能源项目什么时候需要开展整改复测？

设备改造、SVG扩容、控制策略调整后，应及时开展专项复测验证整改效果。