協同新能源發展的電網規劃關鍵技術研究

王璐

摘? 要：隨著當前我們國家對于環境污染的大力遏制以及對環境保護的全面推行，以火電為代表的傳統重污染發電手段正在被逐步控制，清潔高效的能源手段才可以保證我們在享受充足能源帶來的紅利前提下還可以保護好我們的社會環境。新能源的出現給我們帶來了一個新的思路，一個可以保證不拖累經濟發展的前提下還可以保護環境的新思路。新能源的應用對實現節能降耗減排目標起著至關重要的作用，但是整體上新能源的應用發展與電網規劃之間還存在一些不協調甚至矛盾的問題，為促進新能源發展與電網規劃協調，必須加強對電網規劃中關鍵技術的研究。

關鍵詞：新能源? 電網規劃? 協同發展? 關鍵技術

中圖分類號：TM715 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）06（a）-0050-02

1? 新能源接入對電網的影響

1.1 新能源并網對功率平衡的影響

電網運行是否安全可靠很大程度上取決于電網功率是否平衡，在新能源未接入電網之前，通過發電機組的有功調節以及發電、輸電元件故障處理和負荷隨機波動來保持功率的平衡。在新能源大量接入電網以后，因為與常規電網的發電機組有功調節等產生沖突，會使問題變得非常復雜。比如，在風能這一新能源并入電網之后，由于風能發電會產生強烈的波動而和電網系統設備產生矛盾，尤其在夜間低谷期具有反調峰的特點會使電壓變得十分不穩定，從而影響整個電網系統的功率平衡，對電力系統的安全穩定運行產生沖擊。

1.2 新能源并網對電網潮流的影響

大規模分布式新能源并網實現后，由于新能源的隨機性和波動性較大，所以會使得電網潮流產生一定影響，整個電網潮流注入功率多元化，電力系統的有功與無功分布規律變得十分不穩定，影響對電網損耗的監控。此外，因為新能源并入電網的方式以及規模不同，所以對電網的損耗程度也不相同，為盡量減少電網運行的電能損耗，目前需要解決的問題有：首先，應該建立風電和光伏發電潮流注入概率模型;其次，應通過潮流概率模型的建立進行計算分析;再次，還要比較不同接入時間點、不同接入位置的網損和不同接入容量時的網損;最后，基于概率潮流的安全校核問題也需要關注。

1.3 新能源并網對電能質量的影響

新能源的大規模接入，會給電網帶來電壓波動、畸變率、閃變等問題。為保證接入大規模新能源的電網依然具有良好的電能質量，必須做好對新能源的分析研究，制定完善的電能質量指標，對新能源并網的電能質量定量評估。需要解決的問題有：首先，要認真研究在大量新能源并入電網以后會對電力運輸的質量產生何影響，是否會引起電能質量的不穩定;其次，應做好對新能源并網之后電能質量的檢測工作，分析影響電能質量的因素;再次，還要指定相關電能質量評價指標以及再新能源并網實現后對電能質量進行評價分析的標準和指標;最后，則要采取可以有效提升電能質量的措施。

1.4 新能源并網對電網安全性的影響

新能源的大規模接入使大量發電設備并網運行，會給電網的安全可靠運行帶來一定影響，為解決這一問題，首先要對不同新能源發電特征、形式以及需要的設備類型等進行分析，然后根據新能源并網的規模對電網的整體運行進行分析，做好仿真模擬和校正工作。目前還需要解決的問題有：首先針對風力發電，應該做好對風電場低電壓穿越能力的檢測工作，做好對風電場電網短路電路貢獻的分析研究。

2? 協同新能源發展的電網規劃總體思路

2.1 分析電能需求和新能源特性

電網規劃的基礎是分析市場需求，在此基礎上才能準確預測負荷和負荷的分布、結構等，這些對于電網網架規劃、電網滾動規劃以及電網安全校核具有十分重要的作用。此外，分析新能源的特性，風能、太陽輻射能和常規能源不同，它們會受到自然環境的影響，所以，在開發利用前首先要探明新能源的分布和儲量，需要長期數據采集和數據挖掘工作的配合否則無法準確分析新能源分布規律。同時還要準確分析各類新能源發電原理，比如風能轉化為電能的關鍵性因素、不同類型的發電方式、對環境的要求等。需要解決的問題有：首先，做好對新能源并網實現的模擬;其次，關于風機和光伏陣列的模擬、風力發電系統與光伏發電系統的模擬等;最后，還要結合新能源的特殊性，比如新能源容易受到自然環境因素的影響，做好空間、時間相關性分析。

2.2 分析電源結構、布局和性能

在對新能源的特性以及新能源并網可能會帶來的影響進行分析研究的基礎上，接著必須了解新能源并網實現的難度、可行性、新能源開發的成本和最終取得的成效等。由于新能源類型各不相同、分布和儲存量也不同，新能源發電還有隨機性以及不確定的特點，所以必然會影響原本電力系統的功率平衡，為實現協同發展的目標，應選擇主動性電源和大規模儲能設備進行調整。

2.3 建立系統綜合評價體系，制訂電網規劃方案

綜合評價體系的作用是通過各類能反映電力系統情況的指標，對系統運行性能進行定量分析，可為電力規劃提供優化方向。在電網規劃方案制訂時，隨著新能源的大規模接入，對原有的電源規劃、電網規劃提出了新的要求，不但要考慮新能源的發展問題，還要考慮如何使新能源與常規能源、與電網協同發展。

3? 做好新能源協同發展的電網規劃

3.1 建立能源互聯網

信息技術的發展也給能源行業帶來了很大的便利，可通過積極利用互聯網信息分享、及時性、便捷性等優勢實時獲取完整真實的數據資料，利用互聯網智能化和系統扁平化等特征，通過能源互聯網的構建使分布式電源運行管理得到強化，借助通信技術將分布式電源合理納入能源互聯網中，實現對地區供電負荷以及功率平衡等工作的精確預測。

3.2 優化新能源接入的電網技術

在新能源大規模接入電網的過程中，對電網規劃要求更高，一方面要避免資源浪費，另一方面需要充分考慮新能源處理的場景和新能源接入的電網通用模型。具體來說，首先，必須選擇合適的新能源并入方式，盡量避免分布式電源安裝在系統末端，要求并網點盡量靠近系統來減小電氣距離;其次，設置無功補償裝置，優先選擇在電源并網點安裝合適容量的無功補償裝置;再次，在電網系統和并網較多的區域之間可使用雙回線路，避免單一線路出現故障后因孤島現象而對系統整體運行產生不利;最后，必須考慮風能和太陽能等一次能源的資源分布情況，為避免出現輸電阻塞的問題，需要對新能源的外送通道容量進行合理規劃。

3.3 提高電網對新能源的消納能力

為構建可以合理消納新能源的電網，必須做好協同新能源發展的電網規劃建設工作，通過合理的規劃提高電網對于新能源的消納能力，能在保證整個電力系統正常運行、電能質量穩定的基礎上充分發揮好新能源并網發電對節能環保的作用。為了能合理地消納新能源，必須控制好建設運行的成本，同時保證電力系統的靈活，使其可以很好地承受因為新能源并網給整個電網帶來的波動。

4? 結語

綜上所述，電網規劃是否科學合理將影響電力系統的運行，而電力系統運行是否安全可靠將直接關系到日常生產生活，甚至對國民經濟的發展、社會的穩定也會產生一定影響。在新能源快速發展和廣泛應用的過程中，也要注意新能源和電網規劃協調性的問題，及時發現電網規劃中存在的問題并改正，將新能源技術積極應用到電力系統中，不斷優化電網規劃可提高電力系統的運行效率，保證系統運行安全可靠。

參考文獻

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