新能源電力接入對電網規劃的影響思考

王亞楠

【摘 要】隨著傳統能源的日益枯竭，新能源電力接入在很大程度上緩解了能源不足的問題，但是在這種環境下也給電網規劃提出新的要求。

【關鍵詞】新能源；電力接入；電網規劃；能源規劃

中國的社會經濟在迅速發展，且能源資源的需求也在持續增長，可是，中國的能源資源利用率很低，在開發過程中嚴重污染了生態環境，同時能源供需間的矛盾也在持續變大。所以，能源的安全和環保問題不斷涌現出來，嚴重阻礙了社會經濟健康穩定地發展。經濟發展與環保問題是中國經濟發展的主要問題之一。因此，在新能源利用方面，需要盡可能采用清潔能源，此乃電力系統發展的主要趨勢。

1我國電力新能源產業發展的現狀

1.1風能發電現狀分析。我國可以真正利用的陸地和海洋風能資源大約為10億千瓦，而在2010年，我們國家可以利用的風力發電量僅僅為2580億千瓦時，并且通過資料可以得出，僅僅在2009年這一年就增加裝機1380萬千瓦，可以看出，最近十年時間風能發電產業在快速的崛起，并且從數字可以預計，風能發電資源會成為今后我們國家發電中最為發展快速的一種資源。

1.2水利發電發展的現狀。根據我國水能資源普查結果的顯示，我們國家大陸理論水能資源的蘊藏量為6.67億千瓦，年發電量可以達到5.92萬億千瓦，結合現在的技術，可以開發和利用的水能資源為4.47億千瓦，年發電量為2.13萬億千瓦，用一個形象的比喻來說的話，這些可以開發和利用的水能資源完全可以建立16座三峽同等大小的水電站，可以看出，我國的水能資源有相當大的發展和利用空間，對水資源的領不容小覷。

1.3太陽能發電的現狀。我們國家已經很早就建立了光伏產業的發展所需要的原材料及相關生產系統的建設。光伏電池發電產業鏈的建立也比較完善，完整的光伏產業鏈建立為太陽能發電發展奠定了基礎，目前我們國家太陽能發電的年產量絕對數并不低，約占世界的四分之一，排在全球第三位，但是目前我們國家的光伏發電累計裝機容量還是比較低，因此太陽能資源在發電方面的利用還是可以說處于起步階段，需要大力的進一步完善發展。

2新能源電力接入對電網規劃產生的影響

在開展電網規劃的過程中，新能源電力接入對電網電壓選擇影響較小。光伏發電往往會遭到氣候環境所影響，該發電會表現出發電波動性和間歇性，電量變化有一定的隨機性。與此同時，電網會出現沖擊電流，造成電網的頻率產生偏差，電壓會有很大的波動，從而影響到穩態電壓與無功特性，造成電網的調峰容量余度變大，直接影響到電力系統的安全性。新能源發電裝置會出現一定的諧波與直流分量，倘若諧波與直流分量進入電力系統以后，必然會造成電網電壓產生畸變，進而對電能質量帶來不好的影響，同時還會導致電力系統繼電保護與自動裝置出現誤差，嚴重妨礙到電力系統穩定運行。新能源電力一定會取代過去使用的能源，進而變成人們生存發展的前提與物資基礎，這僅僅是時間的問題，是將來社會發展的主要趨勢。現階段，新能源電力開發轉化技術能力還在持續發展的過程中，電力工業新能源開發使用還無法起到較大的作用，可是對于電能補充以及部分偏遠山區的供電則可以起到非常大的作用。新能源電力本身具備的波動性與不可控等特征并未得到徹底解決，在電網接納能力不充足的情況下，新能源電力發電并網運行難度還很大，費用也很大，并且會給電力系統造成不好的影響。對單項規模大且發電集中的新能源，其電網規劃影響因素就是：第一，電力電量平衡計算的時候，對出力展開計算。第二，需要注重距離遠的、大功率輸電的安全性及經濟性。通常而言，在對核電廠開展出力計算時，在計算電力電量的時候，一般使用額定運行情況下的參數計算。在水電廠出力計算時，在豐水期通常在滿載情況下計算，在別的時間段是當作調峰來用的。太陽能電廠和風電廠出力有很大的隨機性，且波動性也很大。分布式新能源發電對于電網規劃的影響就是：第一，負荷性質缺乏明確性；第二，分布式新能源發電導致中國的規劃設計師具備了全新的思路，設計規劃師在挑選方案的過程中有了更多的選擇。該分布特性讓電網規劃具備了非常豐富的方案可以挑選，并且有了新的方式，變電也變得越來越復雜了。

3適應新能源發展的電力規劃

3.1大規模新能源外送通道容量規劃

在新能源發電廠的規劃建設過程中，選址一般與負荷中心之間為逆向分布的關系。有些新能源發電廠與負荷中心之間的距離比較大，對于輸電通道的要求比較高，同時，由于新能源發電廠的建設周期比較短，在電網的各類配套設施建設過程中，容易出現輸電線路阻塞，輸電線路穩定性比較差等問題。由此可見，在基于新能源的電力規劃過程中，必須對輸電線路容量進行科學合理的規劃，為電力系統運行穩定性奠定基礎。在此過程中，技術要點如下：（1）對新能源的出力概率特性、電廠輸電以及充裕度進行科學合理的分析；（2）在輸電容量規劃中，盡量提升電網側效益；（3）綜合考慮社會效益對輸電容量進行科學合理的規劃，盡量提升社會效益；（4）對不確定性的輸電容量進行規劃。

3.2考慮大規模新能源接入的電網優化規劃

在進行電力規劃過程中，應該注意避免由于網架因素影響新能源發電能力，同時還應該注意避免受到網絡容量冗余的影響造成資源浪費問題。在適應新能源發展的電力規劃過程中，在安全校驗過程中，如果僅僅采用“N-1”預想事故安全校驗方式，可能無法滿足電力系統安全規劃要求，對隨機因素的影響進行綜合分析，以投資最優為原則，保證在各類隨機因素的影響下對系統進行安全校驗。但是，需要注意，電力系統規劃為混合整數非線性范疇，規劃建設復雜程度比較高，如果在規劃建模過程中考慮隨機因素，則會影響電力規劃工作效率。在應用新能源時，要求考慮新能源出力的各類場景，對網架與新能源間歇性出力的適應性以及運行成本做好協調管理，同時，根據新能源接入形式，優化電網規劃模型。在此過程中，技術要點如下：（1）對適應新能源的電網規劃進行建模分析；（2）對電網損耗進行動態計算；（3）對新能源的出力場景進行計算分析。

3.3面向新能源消納的電網規劃方法

適應新能源發展的電力規劃的目標是保證電網能夠對新能源進行科學合理的消納，進而充分發揮新能源的應用優勢。其中，消納的含義有2種：其一，要求電力系統能夠對新能源出力過程中的劇烈波動進行靈活包容，盡量避免發生新能源限電的情況；其二，在系統消納新能源過程中，不會產生更高的成本負擔，不會造成電力系統運行成本增加。新能源消納要求對系統中的各類因素進行綜合分析，在新能源消納與系統規劃建設和運行成本之間達到平衡。在電力規劃過程中，網架結構形式會對新能源的消納能力產生一定的影響，同時還會對電網運行模式產生影響。在此過程中，技術要點如下：（1）對電力系統的調峰能力進行科學合理的分析；（2）對系統的調頻能力進行科學合理的分析；（3）對電力系統傳輸能力進行分析；（4）將消納能力作為目標，對電力系統進行科學合理的規劃。

4結語

綜上所述，大力開發應用新能源，可有效緩解能源短缺現狀，文中主要對適應新能源發展的電力規劃要點進行了詳細探究。為了提升電力規劃水平，應該充分利用自然資源，創造更加豐富的電力資源，滿足人們日常工作和生活需要。

參考文獻：

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[2]田鑫，賈善杰，趙龍.考慮新能源接入的電力市場下的電網無功優化[J].電氣應用，2018，37（15）：36-42.

（作者單位：國網青海省電力公司黃化供電公司）