(国网河南宝丰县供电公司 河南省平顶山市 467400)
摘要:在我国经济不断发展的同时,国家对新能源的开发与利用的重视程度也越来越高,利用新能源发电也是近几年来我国研究的主要方向。由于新能源自身具有随机性和不确定性,因此给发电工作也带来了不小的挑战,使得电网规划工作必须要进行一定程度上的改革。因此,以加强新能源的消纳为目的的电网规划研究就是非常重要的,本文将结合宝丰县的具体情况,围绕这一问题展开一系列的研究。
关键词:电网规划新能源消纳
近几年来,利用新能源发电已经成为一种主要的趋势,新能源的开发与利用也是近几年来国家研究的主要方向。与传统的发电方法相比,新能源发电不仅提高了资源的利用率,而且几乎不会对环境造成污染,因此,发电厂纷纷加入到新能源发电的队伍中来。尤其是在电力消耗数量不断增加的情况下,如何更好地对电网进行规划就显得尤为重要。就宝丰县的电力负荷情况来看,其主要的电力消耗单位包括不锈钢及类似日用金属制品制造、电池产品加工等方面,且在未来的几年里,这些产品的生产仍是电力负荷增长的主要原因,在这样的情况下,通过研究和实践,建立面向新能源消纳的电网规划方式是宝丰县的当务之急,下面本文就围绕这一问题进行分析。
一、新能源消纳与电网规划的紧密结合的新理念
在促进电网的正常运行的过程中,增加对新能源的消纳能力是目前我国众多发电厂的研究方向,这样的电网规划方式能够在充分利用新能源的同时,有效地提高发电量,是一种符合生态环保理念的发电方式,其在近几年来受到了来自社会各界的广泛关注。关于新能源的消纳处理,主要分为以下两个方面:一是发电系统自身的系统具有很强的优越性,因此可以满足新能源时刻波动变化的需求,并且有效地降低新能源限电的情况发生的概率;二是通过新能源的消纳,不会对电力系统造成过多的经济负担,在利用新能源发电的过程中,发电厂的成本投入以及运行的相关花销不会增长太多,这样就使得面向新能源消纳的电网规划工作的前景更加广阔。通过以上的分析可以得出这样的结论,面向新能源消纳的电网规划,不是要盲目地进行资源的开采与利用,而是寻找一个最佳的、合理的途径,在实现各种影响因素平衡的条件下进行电网的进一步规划。正确认识电网规划与新能源消纳之间的关系,可以为电网规划提供一定的理论基础。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据宝丰县的电力负荷预测分析结果显示,从2016年到2025年,宝丰县的电力负荷量将会翻一番甚至更多,在这样的情况下,面向新能源进行电网规划的改革已经成为必要的措施。
二、整体的规划思路
1、保证新能源具有合理的消纳比例
在新能源的开发到利用这个过程中,往往投资的成本都比较高,所以,在利用利用新能源发电的过程中,必须保证电力的利用小时数,这样才有可能收回在利用新能源的过程中所投入的成本,最终获得收益。根据宝丰县2016年以及以后的几年里的电量利用小时预测结果可以得知,一年的利用小时一般都在4000小时以上,而且与过去几年的利用小时相比具有减少的趋势。在这样的前提下,宝丰县在进行电网规划工作时,要将这一数据充分考虑进去,新能源的消纳幅度最少也要达到盈亏平衡,否则就需要对新能源的利用以及电网的具体规划进行重新的调整。
2、保持系统最优运行格局
保持系统的最优运行格局,就是要在电网规划的过程中,不能因为新能源的消纳而产生过大的负荷量,避免出现线路过载、频繁调节导致成本急剧上升等现象的发生。也就是在电力系统运行的过程中,不能将运行点偏离最优点太远,要使其保持在合理的范围内。
3、辨识影响系统消纳新能源的关键因素
这一点是电力系统不能同时满足以上两种条件的情况系必须要考虑的因素。其中最重要的是正确认识制约电力系统接纳新能源的各种因素,充分考虑到制约因素的多样化,在电网的规划工作中要做到将每一种因素都进行详细的分析。这样看来,电网规划的优化工作必须要考虑电网的建设工作与其他因素是否能够做到协调,力求在电网规划中对各种问题都进行妥善处理,使得电力系统尽量满足新能源的消纳需求。对宝丰县的新能源发电情况进行分析可以发现,风力发电以及光伏发电是其最主要的发电方式,因此在电网规划过程中,要对这两种能源的相关因素进行详细的分析,以此来促进电网运行状态的最佳化。
三、面向新能源消纳的电网规划方式
1、规划方式框架分析
一般情况下,电网规划是一个十分复杂的工作,其在规划的过程中需要综合考虑到多方面的因素,而仅仅在模型中是很难做到精确的计算的。因此,往往在电网规划过程中,需要运用选优原则,就是要在规划方法框架中,多设计几种网架结构方案,再对这些方案进行系统的、严格的筛选,选出最优的框架。下面对具体的筛选流程进行分析:首先,确定网架结构方案,确定各个网架结构方案的最大输电容量方案;之后选定一种结构,将其作为网架结构下的最大输电量方案,之后对其进行新能源的消纳能力评估,看其消纳比例是否满足其利用小时数的要求,若果不满足,则再用同样的方法对下一种框架方案进行分析,如果满足,就进行下一步的分析;第三步就是对该方案的投资与运行成本进行比较,看其是否能够大于现有的最优方案,如果不满足这一条件,就进行下一个方案的分析,如果满足,就对现有的最优方案进行更新;最后一步就是检验是否经历了所有的方案,如果没有,则需要降低输电容量,也就是减少线路回数,再从新能源的消纳能力评估环节开始进行新一轮的分析。通过这样的筛选过程选出的框架方案,能够在最大程度上满足新能源的消纳需求,同时使电网的运行状态维持在最佳的状态。
2、电网消纳能力分析
根据之前的分析可以得知,对电网的消纳能力进行分析是非常重要的一个环节,其具体分析方法如下:首先,要采用分月分析的方法,对每个月的电网运行状况进行统计与总结,对电力系统中的各项数据进行全面地分析;之后对新能源出力曲线进行模拟处理,在这个过程中,需要将每个月的电网负荷与新能源日出力曲线进行组合分析,最终形成年度范围内的电网消纳能力的评判集合,作为消纳能力的判定依据;之后根据这些依据,对电网输送能力约束下的新能源消纳能力进行具体的分析与判定;最后,根据对集合内新能源的日出力组合负荷的计算结果,对网路输送限制下的消纳比例进行计算,得出电网消纳能力判定的最终结果。
总而言之,从今年起到未来的十年左右,预计宝丰县的电力负荷量将会有很大幅度的增长,而风力与光伏发电作为宝丰县的主要发电方式,其肩负的责任重大。在这样的条件下,面向新能源的消纳对电网进行详细的规划就显得更加重要,因此,应该充分考虑到一切相关的因素,建设一些为新能源消纳提供动力的输电线路,从而使电网运行状态得到有效地提高。
参考文献
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论文作者:刘卓娅
论文发表刊物:《电力设备》2016年第24期
论文发表时间:2017/1/17
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