協(xié)同新能源發(fā)展的電網(wǎng)規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)思考

石連生

摘 要：新能源的應(yīng)用能夠為我國的能源生產(chǎn)供應(yīng)提供更好的條件，在當(dāng)前的協(xié)同新能源發(fā)展的電網(wǎng)規(guī)劃中，應(yīng)合理采用相關(guān)技術(shù)，加強新能源的應(yīng)用效果，為電網(wǎng)規(guī)劃帶來有效的支持。本文對新能源進行了介紹，闡述了新能源技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，分析了協(xié)同新能源發(fā)展的電力系統(tǒng)發(fā)電技術(shù)，提出了協(xié)同新能源發(fā)展的電網(wǎng)規(guī)劃的路徑，包括建立能源互聯(lián)網(wǎng)，完善系統(tǒng)綜合評價體系，科學(xué)選擇新能源接入方式，結(jié)合實際情況設(shè)置雙回線路。通過新能源與電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃的結(jié)合，使電網(wǎng)的運行水平得到提升。

關(guān)鍵詞：協(xié)同新能源;電網(wǎng)規(guī)劃;關(guān)鍵技術(shù)

引言

新能源作為我國的新產(chǎn)業(yè)，對國家的經(jīng)濟發(fā)展有著推動作用，通過開發(fā)和利用新能源能夠?qū)崿F(xiàn)資源的持續(xù)發(fā)展，使能源供應(yīng)能夠得到保障。在新能源的快速發(fā)展下，電網(wǎng)規(guī)劃需要進行完創(chuàng)新，在協(xié)同新能源發(fā)展的背景下對電網(wǎng)規(guī)劃進行全面的分析，使用關(guān)鍵技術(shù)開展電網(wǎng)規(guī)劃，使電網(wǎng)規(guī)劃的水平提升。通過加強電網(wǎng)體系的運行效果，可使電力行業(yè)的發(fā)展具有更好的基礎(chǔ)，同時能夠為我國的電網(wǎng)建設(shè)提供完善的條件，促進人類社會的可持續(xù)發(fā)展。

1新能源概述

1.1新能源的涵義

常規(guī)能源指的是技術(shù)已經(jīng)成熟并且得到了推廣應(yīng)用的能源，包括大中型水電、天然氣、石油、煤等能源。新能源指的是除了這些能源以外的能源形勢，也可稱作非常規(guī)能源，正處于研究階段中，同時也處于推廣狀態(tài)，例如當(dāng)前核聚變能、生物質(zhì)能、海洋能、風(fēng)能以及太陽能等能源。

1.2新能源技術(shù)的特點

新能源中，風(fēng)能是由太陽輻射能量差異所引起的地表溫度不同，進而導(dǎo)致氣溫和大氣壓產(chǎn)生差異，使大氣運動出現(xiàn)的一種能源，這種能源具有可再生性，不需要運輸，但是能量密度比較低，容易受到溫度的影響。太陽能是太陽輻射的能量，這種能源具有能量密度大以及用之不盡的特點，但是受到了晝夜更替的影響。生物質(zhì)能指的是發(fā)電生物質(zhì)能存儲在生物有機體中的化學(xué)能，這種能源具有可再生的特點，沒有污染，但是容易導(dǎo)致耕地紅線等問題。海洋能發(fā)電海洋是海水運行中產(chǎn)生的能源，這種能源的蘊藏量比較大，能夠再生，但是能流密度比較低，狀態(tài)不穩(wěn)定，具有多變性。

2新能源技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

新能源逐漸得到了應(yīng)用，但是應(yīng)用的效率與傳統(tǒng)能源相比較低，通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，我國的新能源發(fā)電技術(shù)使用占據(jù)的比例不到2%，其中煤炭、氣和油的使用率達到了75.4%，這種情況也表明了新能源的普及范圍還比較小，當(dāng)前仍需要大力開發(fā)和使用新能源技術(shù)，使新能源技術(shù)能夠有效接入電網(wǎng)規(guī)劃中，使電網(wǎng)的建設(shè)水平提升，減少不良的影響，促進新能源的協(xié)同發(fā)展。

3協(xié)同新能源發(fā)展的電力系統(tǒng)發(fā)電技術(shù)

3.1風(fēng)力發(fā)電技術(shù)

在當(dāng)前的發(fā)電技術(shù)中，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)是采用電力電子背靠背變頻技術(shù)對發(fā)電功率的輸出進行調(diào)整的。風(fēng)力發(fā)電機組控制系統(tǒng)中包括主控制器、變距系統(tǒng)、調(diào)向系統(tǒng)、制動系統(tǒng)等裝置所構(gòu)成。該技術(shù)與常規(guī)電廠相比，在電廠的并網(wǎng)方式上存在著一定 差異。在借助雙饋方式對風(fēng)力發(fā)電機組并網(wǎng)進行控制的時候，可通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子交流勵磁頻率參數(shù)來控制并網(wǎng)頻率。也可以通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子交流勵磁幅值的方式來控制并網(wǎng)電壓。使用永磁直驅(qū)方式控制風(fēng)力發(fā)電機組并網(wǎng)的時候，同時保證電力電子器件處于正常狀態(tài)，可對實現(xiàn)追蹤和控制功能。風(fēng)力發(fā)電技術(shù)在使用中沖擊電流比較小，能夠進行有功控制與無功控制。風(fēng)力發(fā)電接入不會影響電力系統(tǒng)的整體機電振蕩模式，也不會影響電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

3.2太陽能光伏發(fā)電技術(shù)

太陽能光伏發(fā)電技術(shù)在應(yīng)用過程中需要一定的技術(shù)支持，一般在電力系統(tǒng)中，該技術(shù)應(yīng)用的結(jié)構(gòu)形式包括三種類型，包括獨立戶用型、并網(wǎng)型、并網(wǎng)/獨立型。其中獨立用戶型是天陽能光伏整體系統(tǒng)的控制可通過電源電壓實現(xiàn)，并網(wǎng)型是太陽能光伏系統(tǒng)的整體控制憑借電壓源電流來實現(xiàn)，并網(wǎng)/獨立型是將PV于UPS結(jié)合起來，借助電壓源控制來實現(xiàn)切換動作的功能。采用該技術(shù)進行發(fā)電的時候，需要考慮到如何實現(xiàn)對電能質(zhì)量的控制的問題，當(dāng)前人員通過提高載波頻率的方式來優(yōu)化濾波器裝置的設(shè)計，并且對群控技術(shù)進行綜合性的應(yīng)用，使注入單利系統(tǒng)的諧波電流參數(shù)得到有效的控制。經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，在電力系統(tǒng)運行的時候，應(yīng)借助安裝保護裝置的方式來避免太陽能光伏發(fā)電接入改變電力系統(tǒng)潮流方向的工程中裝置被熔斷或者斷路器裝置受影響的問題，進而使裝置平穩(wěn)的運行，為電力系統(tǒng)的運作提供保障，使系統(tǒng)能夠處于良好的狀態(tài)中。

4協(xié)同新能源發(fā)展的電網(wǎng)規(guī)劃的路徑

4.1建立能源互聯(lián)網(wǎng)

結(jié)合我國的國網(wǎng)能源研究院所發(fā)布的新能源發(fā)電相關(guān)報告內(nèi)容來看，我國的新能源發(fā)電量呈現(xiàn)了增長的趨勢，數(shù)據(jù)逐漸增加，例如我國2017年的新能源發(fā)電量達到了4238億 kW·h，2018年達到了5435億kW·h，通過對數(shù)據(jù)的分析可知我國的新能源發(fā)電技術(shù)應(yīng)用具有一定的效果。為了使協(xié)同新能源發(fā)展的電網(wǎng)規(guī)劃獲得實質(zhì)性的成效，帶動能源建設(shè)發(fā)展，應(yīng)建立新能源互聯(lián)網(wǎng)，通過對新能源的情況和特點等進行分析，明確電網(wǎng)規(guī)劃的目標，使相關(guān)人員能夠具有更加全面的認識，重視協(xié)同新能源發(fā)展的電網(wǎng)規(guī)劃工作，能夠精確地識別能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)要素。為了使能源輸出的需求得到滿足，在能源互聯(lián)網(wǎng)中包括實體層、數(shù)據(jù)信息層、運營平臺層。在建立實體層的時候，其中包括微電網(wǎng)的建設(shè)、分布式發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)、增量配網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)、售電系統(tǒng)建設(shè)，數(shù)據(jù)信息層能夠突顯出數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)膬?yōu)勢，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)的支持可使數(shù)據(jù)的傳輸更加快捷，同時能夠保障數(shù)據(jù)的安全性，建立智能交易體系。在建立運營平臺層的時候，可借助人工智能技術(shù)，對微電網(wǎng)進行有效的管理，明確能源供應(yīng)中的各項需求，通過需求側(cè)管理以及綜合能源服務(wù)的全面統(tǒng)籌，建立相應(yīng)的能源管理體系。

4.2完善系統(tǒng)綜合評價體系

新能源的應(yīng)用能夠為我國的電力行業(yè)發(fā)展帶來有效幫助，為了使電力網(wǎng)絡(luò)的運行具有有效的保障，使其處于正常的運行狀態(tài)中。在建立協(xié)同新能源發(fā)展的電網(wǎng)規(guī)劃的時候，應(yīng)將系統(tǒng)綜合評價體系進行整合，該體系能夠識別新能源在電力網(wǎng)絡(luò)中的隱患，并且獲得電力網(wǎng)絡(luò)與進行狀態(tài)的信息以及系統(tǒng)中的電氣設(shè)備的運行情況，當(dāng)其中存在問題的時候能夠提前預(yù)警。采用該體系可使電力網(wǎng)絡(luò)維護工作的進行更加高效，同時使電力系統(tǒng)及設(shè)備等進行了優(yōu)化，能夠保證其應(yīng)用的穩(wěn)定性。在建設(shè)系統(tǒng)綜合評價體系的時候，人員可利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及人工智能技術(shù)，將信息進行收集和整合。在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及人工智能技術(shù)的支持下，信息整合的效率得到了提升，還可對電力網(wǎng)絡(luò)的情況進行遠程監(jiān)控，實現(xiàn)快速的故障定位，減少了新能源在電力網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用風(fēng)險，實現(xiàn)新能源在電力網(wǎng)絡(luò)中長期穩(wěn)定輸入。

4.3科學(xué)選擇新能源接入方式

要想使新能源在電力網(wǎng)絡(luò)中的接入風(fēng)險降低，保證電力網(wǎng)絡(luò)的正常運行，應(yīng)將新能源應(yīng)用帶來的影響明確，選擇適合的接入方式，在選擇的過程可參考以下幾種。首先是單點接入方式，在應(yīng)用的時候，應(yīng)認識到分布式電壓分布位置以及節(jié)點電壓之間的關(guān)系，掌握節(jié)點電壓的極限值。通常來說，分布式電壓在系統(tǒng)末端接入的時候，對整個電力網(wǎng)絡(luò)的影響比較大。在選擇單點接入方式的時候應(yīng)避免靠近電力系統(tǒng)末端，控制好電氣傳輸距離，對系統(tǒng)進行嚴格管理。其次是多點接入方式，這種接入方式的應(yīng)用會受到分布式電壓接入位置的影響，采用這種方式接入的時候，電源接入位置位于電力系統(tǒng)的末端，為了使電力系統(tǒng)節(jié)點電壓的影響減少，可設(shè)置多個接入位置，對系統(tǒng)的穩(wěn)定性進行分析，保證新能源的正常使用，使接入方式具有合理性，加強接入的效果。可使用物聯(lián)網(wǎng)的信息集成功能來監(jiān)控電力系統(tǒng)的運行情況，保證系統(tǒng)的正常運行，在產(chǎn)生了問題的時候能夠提前預(yù)警，進而使電力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性得到有效保障。

4.4結(jié)合實際情況設(shè)置雙回線路

電力系統(tǒng)在社會生產(chǎn)中具有重要的作用，能夠使能源的有效轉(zhuǎn)換得以實現(xiàn)，也成為了能源輸出的重要渠道，進而使新能源的應(yīng)用范圍得到擴大，使我國的能源應(yīng)用壓力減少。應(yīng)對新能源應(yīng)用的影響簡分析，在電力網(wǎng)絡(luò)之中設(shè)置雙回路線，可使應(yīng)用的效果加強。對新能源生產(chǎn)具有的地域性特點以及集聚性特點進行分析，在電力網(wǎng)絡(luò)的某個區(qū)域中將有較多的新能源接入點，在某個區(qū)域中可能有少量或者不存在新能源接入點。根據(jù)這種接入特點分析，在新能源接入較多的電網(wǎng)區(qū)域中故障發(fā)生的頻率比較高。單一線路產(chǎn)生了輸電故障的時候，會導(dǎo)致整體受到影響，為了避免這種問題，可在一些區(qū)域中設(shè)置雙回線路，避免產(chǎn)生孤島效應(yīng)，使電力輸送更加的穩(wěn)定。在設(shè)置雙回線路之后，當(dāng)新能源的一條輸送線路存在故障問題的時候，新能源可借助另一條線路進行正常的輸送，使供電頻率能夠保持穩(wěn)定，發(fā)揮出新能源應(yīng)用的有效作用。

結(jié)語

新能源技術(shù)與電網(wǎng)規(guī)劃的融合在當(dāng)前還存在一定的風(fēng)險，具有較大的難度，對電力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性提出了更高的要求，為了滿足電網(wǎng)規(guī)劃的需求，提升電力系統(tǒng)的整體性能，應(yīng)對協(xié)同新能源發(fā)展的電網(wǎng)規(guī)劃進行深入分析，采取有效的方式應(yīng)用新能源，使電網(wǎng)規(guī)劃能夠順利進行，保證電力系統(tǒng)的運行效果，使新能源的應(yīng)用具有更好的效果，為電網(wǎng)建設(shè)帶來相應(yīng)的條件，促進電力行業(yè)的快速發(fā)展。

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