新能源電力接入對電網(wǎng)規(guī)劃的影響思考

羅紅丹

【摘 要】隨著傳統(tǒng)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(huán)境下也給電網(wǎng)規(guī)劃提出新的要求。下面文章就結(jié)合新能源電力接入的影響，探討電網(wǎng)規(guī)劃的有效策略，希望能夠?yàn)殡娋W(wǎng)事業(yè)發(fā)展提供一定的建議。

【關(guān)鍵詞】新能源；電力接入；電網(wǎng)規(guī)劃；能源規(guī)劃

引言

中國的社會經(jīng)濟(jì)在迅速發(fā)展，且能源資源的需求也在持續(xù)增長，可是，中國的能源資源利用率很低，在開發(fā)過程中嚴(yán)重污染了生態(tài)環(huán)境，同時(shí)能源供需間的矛盾也在持續(xù)變大。所以，能源的安全和環(huán)保問題不斷涌現(xiàn)出來，嚴(yán)重阻礙了社會經(jīng)濟(jì)健康穩(wěn)定地發(fā)展。經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)保問題是中國經(jīng)濟(jì)發(fā)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(tǒng)發(fā)展的主要趨勢。

1新能源相關(guān)概述

常規(guī)能源是指技術(shù)上已經(jīng)成熟，并且已經(jīng)得到推廣的能源，如大中型水電、天然氣、石油以及煤等都屬于常規(guī)能源。新能源指的是除去常規(guī)能源之外的多種能源形式，又可以稱為非常規(guī)能源，是當(dāng)前正在積極研究、正在開發(fā)利用的仍處于推廣狀態(tài)的能源，例如核聚變能、生物質(zhì)能、海洋能、風(fēng)能、地?zé)崮芤约疤柲艿取８鶕?jù)當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展水平，電力系統(tǒng)、電力規(guī)劃中以太陽能發(fā)電與風(fēng)電發(fā)電為主要發(fā)電形式。我國高度重視太陽能發(fā)電技術(shù)，不斷加大對這種新能源的規(guī)劃、研究與應(yīng)用，由于相關(guān)政策的支持，2013年后我國的新能源發(fā)電呈現(xiàn)跨越式發(fā)展。就風(fēng)力發(fā)電而言，世界各國都較為重視這一風(fēng)能的重要利用形式。近年來我國的風(fēng)電也呈現(xiàn)出迅速發(fā)展的趨勢。對風(fēng)力發(fā)電的技術(shù)以及形式的關(guān)注程度正在不斷加大，一系列研究也隨之展開，呈現(xiàn)出不斷深化、提高的發(fā)展趨勢。總的看來，各種新能源都具有廣闊的發(fā)展空間與重要的應(yīng)用價(jià)值，隨著科學(xué)研究的不斷加深，這些新能源在各個(gè)領(lǐng)域中都將發(fā)揮極高的應(yīng)用價(jià)值。

2新能源對電網(wǎng)規(guī)劃的影響分析

2.1對電網(wǎng)電壓及其穩(wěn)定性的影響

新能源發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量，在電網(wǎng)內(nèi)總發(fā)電量比例相對較大，在一定程度上影響著電網(wǎng)內(nèi)的電壓控制，并且對電網(wǎng)電壓的穩(wěn)定性造成影響。例如，某大區(qū)域內(nèi)電網(wǎng)重負(fù)荷內(nèi)安裝了諸多新能源發(fā)電系統(tǒng)，基于此地區(qū)的光照條件而言，當(dāng)其所有日照性質(zhì)基本相同的情況下。如果該地區(qū)的日照出現(xiàn)重大的變化，再加上該區(qū)域太陽功率大幅度降低，則變會造成該地區(qū)功率出現(xiàn)缺額的現(xiàn)象。一旦該地區(qū)出現(xiàn)功率缺額現(xiàn)象較大，則會對嚴(yán)重影響著該地區(qū)的電壓質(zhì)量，甚至?xí)档驮摰貐^(qū)電壓的穩(wěn)定性。在此種情況下，則需要適當(dāng)?shù)恼{(diào)整光伏發(fā)電系統(tǒng)的占用比例。

2.2對電網(wǎng)調(diào)度的影響

傳統(tǒng)的發(fā)電計(jì)劃基于電源的可靠性以及負(fù)荷的可預(yù)測性，以這兩點(diǎn)為基礎(chǔ)，發(fā)電計(jì)劃的制定和實(shí)施有了可靠的保證。但是系統(tǒng)內(nèi)含有風(fēng)電場或新能源電站，其出力有極大的隨機(jī)性，如果把風(fēng)電場或新能源電站看作負(fù)的負(fù)荷，很難準(zhǔn)確測定；如果把風(fēng)電場或新能源電站看作電源，可靠性沒有保證。一般而言，地區(qū)負(fù)荷特性往往與風(fēng)電場風(fēng)電功率特性相反，稱之為風(fēng)電的反調(diào)峰特性，導(dǎo)致大規(guī)模風(fēng)電接入后往往會增加電網(wǎng)調(diào)度的難度，需要電網(wǎng)留有更多的備用電源和調(diào)峰容量，這將給電網(wǎng)帶來附加的經(jīng)濟(jì)投入，增加電網(wǎng)運(yùn)行的費(fèi)用。

2.3對電能質(zhì)量的影響

新能源發(fā)電裝置會出現(xiàn)一定的諧波與直流分量，倘若諧波與直流分量進(jìn)入電力系統(tǒng)以后，必然會造成電網(wǎng)電壓產(chǎn)生畸變，進(jìn)而對電能質(zhì)量帶來不好的影響，同時(shí)還會導(dǎo)致電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與自動裝置出現(xiàn)誤差，嚴(yán)重妨礙到電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。新能源電力一定會取代過去使用的能源，進(jìn)而變成人們生存發(fā)展的前提與物資基礎(chǔ)，這僅僅是時(shí)間的問題，是將來社會發(fā)展的主要趨勢。

3新能源背景下電網(wǎng)規(guī)劃的有效措施

3.1做好安全培訓(xùn)教育工作

調(diào)度人員是關(guān)系到電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行工作是否能順利開展的關(guān)鍵因素，所以調(diào)度人員的安全意識、責(zé)任態(tài)度和專業(yè)素質(zhì)非常重要。為避免出現(xiàn)誤調(diào)度事故，必須做好安全思想教育工作和專業(yè)素質(zhì)培訓(xùn)工作。實(shí)調(diào)度人員在工作時(shí)具備責(zé)任心，能嚴(yán)格按照調(diào)度規(guī)章制度開展工作。此外，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，很多新技術(shù)也被應(yīng)用到調(diào)度工作中，所以還應(yīng)該加強(qiáng)對調(diào)度人員技術(shù)方面的培訓(xùn)，提高他們的專業(yè)業(yè)務(wù)能力，在出現(xiàn)安全事故時(shí)能及時(shí)采取有效的措施加以解決。

3.2大力加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)，進(jìn)一步突破新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)瓶頸

目前我國新能源產(chǎn)業(yè)方面的主要瓶頸是存在技術(shù)、研發(fā)方面的不足，為了進(jìn)一步確保新能源產(chǎn)業(yè)投入方面的穩(wěn)步增長。使得今后新能源產(chǎn)業(yè)能夠以穩(wěn)定的速度規(guī)模化發(fā)展，在引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備的同時(shí)。利用自動控制方面的技術(shù)實(shí)現(xiàn)對綜合管廊的智能監(jiān)控。發(fā)展數(shù)字化電廠與智慧新能源。數(shù)字化電廠和智慧新能源是“互聯(lián)網(wǎng)+”在發(fā)電環(huán)節(jié)的融合應(yīng)用，在過程信號和管理內(nèi)容數(shù)字化的基礎(chǔ)上，利用網(wǎng)絡(luò)通信和大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)跨平臺的數(shù)據(jù)資源共享和科學(xué)優(yōu)化決策，降低發(fā)電成本、提高上網(wǎng)電量、延長設(shè)備壽命，提升電力廠和新能源項(xiàng)目全生命周期的經(jīng)濟(jì)效益。數(shù)字化電廠和智慧新能源的實(shí)施將使常規(guī)能源更清潔，清潔能源接入電網(wǎng)更容易，提升清潔能源在能源結(jié)構(gòu)中的比重。開展智能輸電網(wǎng)與智能變電站實(shí)踐。電力設(shè)計(jì)企業(yè)在輸電節(jié)應(yīng)用先進(jìn)輸電技術(shù)，提升輸電能力和效率，實(shí)現(xiàn)輸電線路智能可控，提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行水平；在變電環(huán)節(jié)，推進(jìn)電氣設(shè)備智能化、全站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化，提高對電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度和運(yùn)行管理的支撐，提升變電站資產(chǎn)管理和運(yùn)營水平。

3.3汲取國外先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)

在新能源發(fā)展的過程當(dāng)中，電力企業(yè)需要積極汲取國外豐富的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合新能源發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)營情況，制定科學(xué)合理的入網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，提升國內(nèi)太陽能產(chǎn)品的檢測能力，同時(shí)及時(shí)消除可能會為電網(wǎng)運(yùn)行的隱患。制定規(guī)范的新能源并網(wǎng)電站技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，使其達(dá)到相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，及時(shí)排除危害市場企業(yè)，避免其對市場運(yùn)行造成不穩(wěn)定影響。進(jìn)而提升新能源發(fā)電的質(zhì)量與水平，使電網(wǎng)運(yùn)行得到安全保障。

3.4提高電網(wǎng)對新能源的消納能力

對于新能源協(xié)同發(fā)展的電網(wǎng)規(guī)劃，其目的是建立能合理消納新能源的電網(wǎng)，從而發(fā)揮出新能源減排、節(jié)能、低碳的優(yōu)勢，需要做到合理消納。為了做到合理消納新能源，需要確保在消納新能源的過程中不會對系統(tǒng)帶來較大的成本壓力，要求控制由于消納新能源而需要加大的運(yùn)行與投資的費(fèi)用；同時(shí)，也要求系統(tǒng)具有足夠的靈活性，足以承受新能源并網(wǎng)帶來的劇烈波動。電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)不同，系統(tǒng)消納新能源的能力也不同，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的差異還會對不同種類的靈活電源的運(yùn)行方式造成影響。這一環(huán)節(jié)面臨的重要技術(shù)問題包括分析系統(tǒng)的備用水平、分析系統(tǒng)的調(diào)頻能力、分析系統(tǒng)的調(diào)峰能力、分析新能源的消納能力、分析電網(wǎng)的傳輸能力以及規(guī)劃好具有較強(qiáng)消納能力的網(wǎng)架。

3.5加強(qiáng)電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的應(yīng)用

在自動化控制理論和自動控制系統(tǒng)不斷完善的情況下，在電力系統(tǒng)現(xiàn)代調(diào)度中引進(jìn)自動化控制系統(tǒng)是必然。對控制系統(tǒng)的用不但可實(shí)現(xiàn)各種信號的實(shí)時(shí)傳輸，還能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。不過在應(yīng)用中需要工作人員正確掌握，具備較強(qiáng)的責(zé)任心和安全意識，從某種意義上說自動化控制系統(tǒng)的引進(jìn)還能進(jìn)一步約束調(diào)度人員，規(guī)范工作人員實(shí)際操作。

結(jié)語

綜上所述，新能源發(fā)電對于電網(wǎng)運(yùn)行造成了多方面的影響，在一定程度上阻礙了新能源發(fā)展步伐。新能源發(fā)電作為新能源的一種形式，具有良好的發(fā)展前景。在未來我國還應(yīng)該積極探討新能源下電玩規(guī)劃的有效措施，進(jìn)一步提升我國電力能源的應(yīng)用水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙宏.電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題與技術(shù)分析[J].中國高新區(qū)，2018，（13）：172.

[2]張紅宇.新能源發(fā)展的電網(wǎng)規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)研究[J].科技風(fēng)，2017，（26）：167.

[3]楊恒剛.城市電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)分析[J].科技視界，2017，（28）：130，144.

（作者單位：國網(wǎng)內(nèi)蒙古東部電力有限公司

經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院）