新能源系統接入的規范與高效管理

沈量 郭曉春 華電江蘇能源有限公司新能源分公司

新能源是一種非常規的能源，為了應對能源緊缺的現狀，從戰略方面進行考慮，大力推進新能源的發展，各個企業都在進行著非常積極的響應，尤其作為電網企業，將新能源并入電網，已經擁有了十分蓬勃明確的發展趨勢。但新能源的發電具有間斷式的特點，電力不穩定，極易帶來不利現象，要對新能源進行配網和接入，進行深入的思考，制定詳細的規范與管理方案。

一、開發新能源系統的必要性

（一）滿足綠色發展需求

目前，為了實現經濟的可持續發展，國家對于新能源開發工作投入了大量的精力與資金。這種背景下，國家電網提倡大力開發清潔能源，以清潔能源代替傳統化石能源，在保護環境的同時提升能源使用效率。對于電力行業從業人員而言，需要在實際工作中充分意識到優化新能源系統接入規范的重要作用，并結合國家電網實際運行情況對清潔能源協同接入國家電網的方式進行靈活調整，制定一系列科學的接入準則以及接入規范，確保清潔能源系統能夠順利接入國家電網系統。在不影響供電質量的基礎上優化電力能源結構，進而達到節能降耗的目的。

（二）確保地方新能源系統與國家電網順利連接

新能源的快速興起，為新能源系統接入規范的制定造成了一定的影響。實際開展電力工作過程中，責任新能源系統的業主迫切希望新能源系統能夠并入國家電網，業主這種迫切的需求與行政規定的流程之間存在著一定矛盾。電網項目審批文件中的內容十分復雜，包括國土規劃、環境保護、交通通信等多個領域。此外，伴隨著“依法治國”理念的逐步確立，“依法行政”管理模式變得更加規范。每一個與電力網絡相關的部門均制定了本部門工作流程以及規章制度，而一些部門想要獲得支持文件，需要事先獲得其他支持性文件，這種制度層面的“單向性”導致很多工作出現串聯問題，一旦某一個環節出現問題，不僅延長了處理周期，而企業還提升了工作量，使得前期工作難以滿足新的要求。為了解決這一問題，需要對新能源接入規范進行優化，確保地方層面新能源系統接入國家電網工作能力順利開展。

（三）確保新能源接入國家電網的安全性與穩定性

風能發電、光伏發電功率輸出具有明顯的隨機性以及不確定性，與傳統電能相比清潔能源電能質量較低，為了提升電能質量工作人員嘗試新增大量電源并網發電。這種工作模式的局限性在于很容易出現諧波以及三相電壓電流失衡問題，進而導致國家電網的電壓出現異常波動，甚至是閃變問題，嚴重影響電力輸送的穩定性與安全性。想要確保新能源集中多點接入對電網工作能夠順利進行，相關從業人員需要不斷強化技術審查力度，結合實際情況制定電網穩定方案，順利吸納各類不同特性的新能源并入國家電網。

二、新能源接入難點

（一）電能質量

我們日常生活中運用到的新能源發電技術都有著間歇性特點，運行過程中需要的專業設備眾多，并且其發電擁有一定的諧波和直流分量，在具體的運行過程中，如果會有諧波頻繁出現的現象，則電網的電壓情況就會出現明顯的波動，這樣發電質量會出現嚴重降低，當下的技術手段并不能夠有效地對該波動問題進行解決[1]。

（二）設備安全

在將新能源接入的過程中，容易出現電網失電的問題，在整個系統供電狀態和工作狀態，不能有效把握的情況下，分布式的電源始終保持著對失電部分的持續供電，會產生不利的影響，使得電網難以正常進行合閘工作；同時無法對孤島中的電路運行情況進行有效控制，還有可能會對外部的配電設備產生進一步的損壞。

通常情況下的配電網絡采用的都是輻射狀分布，電壓會沿著電路輻射方向逐步降低，如果將新能源進行接入，就會使饋線上的電壓值出現升高的問題，這樣就有可能會使某一符合節點出現電壓超標的可能。加之以新能源電力不穩定問題，使得電路發生故障的概率進一步升高。

（三）影響繼電保護

當下的配電網采用的都是過流、速斷的繼電保護方式，但是新能源電源會出現對故障電流的助增現象和分流情況，會使整個繼電保護的范圍和靈敏性出現問題。

三、新能源綜合接入系統研究

（一）風力發電系統

我國的研究人員已經通過相關經驗與研究總結出了一系列可行的發電功率預測方案。要完成該項工作，需要的是進行大量的數據統計計算，通過對收集到的數據進行分析，從而總結出，整個風力發電系統的發電規律和情況，逐步摸索經驗，得出最終結論。當下，通過計算機技術和大數據技術，可以快速進行信息傳輸；運用有效的傳感器元件達到，對各類信息數據進行準確收集；智能技術的運用可以更加高效地完成相關數據的統計與分析工作，整個風力發電模型的建設更加迅速[2]。

（二）光伏發電系統

對光伏發電系統的功率要進行有效的預測，最常采用的方法是統計和物理法兩種。收集光伏發電站具體工作中的數據以及影響發電功率的眾多因素，根據光伏電站的環境情況，對整個發電功率進行建模，運用模型達到最終預判的目的。通過物理法對影響發電功率的各項因素進行總結和分析。影響光伏發電功率的因素，以天氣和晝夜變化為主，可以考慮在進行選用時使用標準的電池板和控制器，更加有利于接入工作的展開[3]。

四、新能源接入安全管理

（一）人員安全

在進行新能源接入和使用的過程中，相關電網的運維人員不一定能夠十分熟悉新能源的工作特性，并不能有效地根據新能源工作具體情況進行相應的調整。因此需要按照標準的電力安全工作流程，在電網進行停機時開始工作，并采取有效的安全措施，要保證整個電網在進行運維和新能源接入時，相關工程人員的人身安全能夠得到有效的保障[4]。

（二）設備安全管理

除了要保障人員安全之外，還需要對電網和設備的安全進行有效的管理與改善，對于新能源接入的具體規劃，需要根據變電站的負荷情況設定。對于新的方案，需要加強審批，把握好網點的開端，以及各個方面的審批工作，確保裝機容量與工作需要相匹配，不會出現浪費和損害電網設備的現象。

（三）升壓站設備調試

升壓站通常需要在設備完全安裝之后開始組織進行相應的設備調試工作，通過系統性的安排，可以有效并及時的發現潛在問題并進行解決。通常來說，電氣設備的調試內容需要包括單體調試、系統調試、絕緣性能調試等眾多方面要按照相關規范嚴格執行。

設備調試人員需要對各個技術細節內容有足夠的了解，對設備圖紙、設備安裝、具體情況進行全面的學習；再根據并網電路的具體特點進行調試方案設計。在此過程中，需要檢查相關設備的絕緣性能和開關特性，要保證電氣設備的分合閘性能已經符合相應的要求。在進行二次設備檢驗時，需要確保繼電保護裝置和自動化傳動系統能夠可靠運行，并擁有足夠的靈敏度。除此之外，還需對開關控制回路，電流回路等眾多細節進行檢測，確保其接線正確控制命令，可以準確無誤的執行。

（四）運行控制技術

在新能源接入之后，需要對整個系統進行運行控制。

首先需要進行頻率調節，要保證新能源頻率，能夠根據自身特點進行調節，彌補本身不穩定的缺陷問題。接入后的新能源機組是整個電網頻率調節的重點位置，新能源機組需要擁有快速調節的特點與優勢，這樣才能使整個新能源，并網機組能夠有效參與到整個電網運行過程中。

另外，還需要進行無功電壓控制。新能源并網實際上是出現一定的事故與問題的，但這些問題并不能代表新能源并網中的問題，就不能夠得到有效改善。新能源的無功電壓調節故障是事故原因之一，因此需要對整個新能源的無功電壓進行控制與調節，保證整個電網系統能夠平穩運行。

五、結束語

能源問題日益嚴重，新能源的產業得到了國家政策的大力支持，而今已經出現了太陽能、地熱能、生物質能等眾多新能源的使用與相應技術的不斷發展。通過不斷完善新能源接入的管理，達到整個設備安全和人員安全的目的，使得的能源結構進一步得到優化。