“十三五”電力規劃中新能源大規模外送的安全問題分析

王敏??

摘要：進入二十一世紀以來，我國大力發展新能源建設，充分利用各個地區的自然資源來進行發電，在滿足當地人民電力需求的同時，也帶來了很多的經濟效益。但是新能源又有一個問題，就是發出的電不能即時的向外運輸，導致電能大量浪費。本文就對新能源大規模外送的安全問題進行分析。

關鍵詞：十三五電力規劃；新能源；向外輸送；安全

我國領土面積廣袤，不同的地區有不同的環境優勢，在進入二十一世界之后，我們在科學發展理念的指導下，大規模的開始了新能源的利用。比如，西北地區的日照充足，就在西北防止大量的太陽能電池板來進行太陽能發電；內蒙地區的風力資源充足，我們就在內蒙地區放置大量的風機來進行風力發電；長江黃河流域的水力資源豐厚，我們就在長江黃河沿岸建設大大小小的水電站來進行水利發電。但是就目前來說，新能源技術仍然不夠完備，無法將發出的電能儲存起來，這樣就很容易造成電力資源的浪費，所以，在我國的“十三五”規劃中，國家提出了將新能源大規模外送的發展方案，來減少電力資源的浪費。但是在這個過程中，也出現了一些新的問題需要我們來進行解決。

一、風電外送中的次同步震蕩問題分析

在風電外送的過程中，常常采用經串補送和HVDC的方式來進行風電外送，由于風電本身的特性，在使用這兩種方法進行外送的時候會發生次同步震蕩問題。次同步震蕩問題（SSCI）發生的主要原因是風電機組控制器與固定串補之間的相互作用，影響它的是風電機組控制器的頻率和輸電系統參數，與軸系的固有模態頻率無關。次同步震蕩問題如果不及時解決的話，有可能會出現機組損壞的嚴重情況，帶來巨大的經濟損失和社會影響。

想要減少SSCI問題發生的概率，當前常用的解決方法是改變系統運行方式。目前統計結果顯示，SSCI問題主要發生在經固定串補送出的情況下，在其他的情況下則不會發生SSCI問題。所以在設計系統運行方式的時候，工作人員可以建立相關模型分析在不同的模型下發生SSCI問題的幾率，如果某種系統運行方式的SSCI問題發生的幾率較大。除了改變系統運行方式之外，還可以通過優化不同類型風電機組比例的方法來較少SSCI問題發生的概率。科研人員研究指出，永磁同步型風電機組不會引發SSCI，而且還會產生正阻尼來抵消可能會引發SSCI問題的負阻尼，更加降低SSCI問題發生的概率，所以在設計風電廠的時候，合理的安排各種風電機組的數量比，可以顯著的降低SSCI問題發生的概率。最后，還可以通過安裝SSCI繼電保護器的方法來減少SSCI帶來的危害。在SSCI問題發生的時候，繼電保護器可以及時的跳開，減少風力發電機受到的危害

二、采用間歇性并網來解決新能源并網的波動問題

雖然國家對新能源并網頻率進行了限制，但是我國電網的調頻任務主要還是又傳統的電廠來承擔，隨著新能源的大量并網，可供參與調頻的電廠數量會越來越少，這樣會加大調頻的難度和調頻的成本。除此之外，新能源的波動性也對電網的調峰容量提出了新的要求，而我國電網的調峰能力較差。考慮到這些因素，我們在進行新能源并網的過程中，可以在新能源并網的過程中對各個新能源進行協調控制，在一些時間段用儲能代替并網的方法來解決這個問題。

首先，想要提高對風力發電和光伏發電的效率，我們要以電網設施為核心，實現對分散在不同區域的風力發電站和光伏發電站進行有效的管控，讓這些電站在確保電網安全的情況下并網發電，實現對分散的電力資源的合理利用，減少電力資源的浪費現象。除了并網之外，我們還可以大力發展電力儲存設施，使得新能源發出的電能在不能得到有效的利用時，可以暫時的儲存起來，等到需要的時候再拿出來用，這樣也可以減少新能源不確定性帶來的危害。間歇性并網就是通過放棄一部分新能源電能的方法來減少并網的成本和技術難度，通過對電力系統的管控，讓新能源可以在符合電網安全需求的時候并網發電，在電力波動程度較大時，通過用儲能代替并網的方式，減少新能源電力的浪費，又不用負擔電網設施的改造成本，實現經濟效益的最大化。

間歇性并網再擁有良好的經濟效益的同時也有不小的難度。想要做到間歇性并網，首先要對新能源有一個準確的評估，只有這樣才能知道什么時候要并網，什么時候不能并網。評估的內容有并網可行性、性能、功率大小等等。除此之外，還要有一套完整的電力控制系統。只有具備完整的電力控制系統，才可以將整個區域的電力設施融為一體，才能夠進行電力設備的協調控制，較少電力資源的浪費，增加整個電力系統的穩定性，避免安全隱患的產生。控制系統的完善與否直接影響了地區電力系統的性能，具有非常重要的意義。

三、結語

新能源自身的特性給新能源的并網外送帶來非常巨大的困難，想要提高對新能源的利用效率就必須解決掉這些困難，這樣才能夠使得電網能夠更好的消化掉新能源產生的電能，想要達成這個目標，除了政府之外，還需要社會各界人士的共同努力。

參考文獻：

[1]高超，郭強，周勤勇，等.“十三五”電力規劃中新能源大規模外送的安全穩定問題[J].中國電力，2017，50（1）：3742.

[2]田豐.亞歐洲際輸電送端地區能源電力外送意愿研究[J].電網技術，2015，39（8）：20762081.

[3]伍棟文，于艾清.大規模多源聯合外送協調調度中基于核仁理論的利潤分配[J].電網技術，2016，40（10）：29752981.