新能源接入對縣域電網運行的影響及相關應對措施的探討

孫青，劉磊國網襄陽供電公司

新能源接入對縣域電網運行的影響及相關應對措施的探討

孫青，劉磊
國網襄陽供電公司

摘要：本文結合襄陽電網中新能源接入棗陽縣電網后，對棗陽縣電網運行造成的一些影響，提出了相應的應對措施，并對相關措施進行了分析探討。

關鍵詞：新能源；電網運行；無功；電壓

隨著經濟的發展，常規化石能源的逐漸減少，各國對未來能源枯竭的憂慮漸漸增強，紛紛提出了可持續發展，由于新能源具有無污染、可再生、低排放等特點，新能源已成為世界各國實施可持續發展的戰略支點；加上近期受霧霾天氣的影響，大家的環保意識越來越強，對常規化石能源的抵觸情緒也越來越強。因此，近期新能源發展迅速，而且未來新能源更將逐漸取代常規化石能源。本文結合風力發電、光伏發電等新能源接入襄陽地區棗陽縣電網后，對棗陽縣域電網運行產生影響的分析，給出了相應的應對措施。

1　棗陽縣電網負荷及新能源情況基本介紹

棗陽歷史悠久,自秦設縣以來已有2000多年歷史，棗陽交通便捷，漢丹鐵路、316國道、漢十高速公路、寺沙省道貫穿全境。棗陽縣電網供電區域面積3277平方公里，供電人口120多萬，用電客戶33萬多戶，年售電量14億千瓦時。目前，棗陽縣電網內共有2座220kV變電站，7座110kV變電站（不含1座110kV電鐵牽引站），16 座35kV變電站，110kV光伏發電站一座，110kV風力發電站一座，35kV風力發電站一座。

2015年棗陽電網平均負荷為24.2萬kW，最大負荷為32.1萬kW，最小負荷為17.8萬kW；棗陽電網內風力及光伏裝機為17.91 萬kW，其中星火風電場9.96萬kW，迎駕山風電場4.95萬kW，唐梓山光伏電站3萬kW，均為近兩年投產。

2　新能源接入后對棗陽縣電網運行產生的影響及分析

2014年-2015年，35kV迎駕山風電場、110kV星火風電場及110kV唐梓山光伏電站陸續接入棗陽縣電網。這些清潔能源接入棗陽縣電網，成為了棗陽縣電網新的電源點，對棗陽縣電網結構產生了積極影響。但也給電網運行帶來了一些不利影響，主要表現在以下幾個方面：

（1）對電壓的影響。對電壓質量的影響主要表現在由于新能源機組的開停機及無功出力的變化，電壓變化較大，特別是從35kV上網的新能源。比如棗陽電網內的35kV迎駕山風電場，其從35kV沙迎線線路上網，由于沙35kV系統所接負荷較少，其必須通過沙#1主變經110kV韓沙線線路進入110kV系統，其相關一次接線圖如下圖1所示。在機組出力變化較大時，其無功出力跟著變化較大，易出現沙35kV母線電壓變化較大，造成用戶端電壓偏高或偏低，甚至于造成用戶用電設備燒毀。

（2）對電網運行經濟性的影響。對電網運行經濟性的影響主要表現在無功穿越較大，由于棗陽縣接入的新能源機組容量越來越大，而電網負荷增長較慢，加上電網峰平谷差異較大及受電網結構限制，新能源一般就地消耗較難，需倒送至主網220kV系統中，比如棗陽電網內的110kV星火風電場，其從110kV嚴星線線路上網，由于嚴110kV系統所接負荷較少，在其機組滿發時，須通過嚴# 1主變進入220kV系統。這樣易造成無功從110kV系統倒送至220kV系統，不符合“無功分層分區、就地平衡”的原則，造成損耗較大，對電網的經濟運行造成重大影響。

3　相關應對措施的探討

由于新能源接入棗陽縣電網后，對電網運行造成的影響主要體現在就地消耗難、無功過剩造成的損耗大及電壓質量不合格。為預防此類不利影響，對于縣域電網，可采用的方法如下：

（1）根據電網負荷情況，及時申請調整風力、光伏等新能源機組的出力，這樣可以改善電壓質量及電網運行的經濟性。但這樣機組操作較頻繁，對新能源機組的要求較高，且不滿足關于國家全額接受新能源的規定，造成新能源一定程度上的浪費。

（2）根據風力、光伏等新能源機組的出力情況，及時調整相關電網運行方式。由于風力、光伏等新能源受天氣影響，機組出力變化較大，這樣操作較頻繁，且電網運行方式改變后，造成電網運行的可靠性嚴重降低。

（3）調整風力、光伏等新能源電廠的無功控制策略。對于縣域電網，新能源接入主要會造成無功波動加大及無功過剩，我們可以將新能源的無功控制策略調整為其與縣域電網的上網處無功控制為零，這樣可以減少其無功波動對電網電壓的影響，且此種策略在實際運用中取得了良好效果。

（4）改善電網接線方式，對達到一定規模的新能源，要求其直接從110kV及以上電網上網，這樣可減少其波動對電壓質量的影響，但這樣需要加大電網輸變電設備的投資。

（5）對于新能源上網的廠站加裝一定的電抗器，并引入電壓無功自動控制系統，按照滿足電壓質量及無功分層分區的要求，調整電壓無功自動控制系統的控制策略，這樣可及時調整相關廠站的無功情況，減少無功穿越，提高電網運行的經濟性。

4　結語

目前新能源發展較迅速，接入縣域電網的規模也越來越大，本文針對新能源接入棗陽縣電網后，對電網運行造成主要影響的簡要分析，給出了相應的處理方法及預制措施，以便在以后工作中借鑒和運用，可有效提高新能源接入縣域電網后的供電質量及電網運行的穩定性、經濟性。

參考文獻：

[1]電網調度運行技術.主編王世禎.東北大學出版社，2000.2

[2]地區電網無功補償與電壓無功控制.主編李宏仲，金義雄，王承民，段建明.機械工業出版社，2012.4

作者簡介：

孫青（1988-）,男，大學本科畢業，助理工程師，地調調度員，現從事電網調度運行管理工作。

劉磊（1979-）,男，本科學歷，技師，地調調度員，現從事電網調度運行管理工作。