引言：
随着可持续发展战略的提出，对节能减排具有重要战略意义的新能源受到了广泛的关注。我国幅员辽阔，新能源资源丰富，分布广泛。发展新能源技术对于实现可持续发展具有重要意义。本文简要概括了新能源技术的分类及特点，对新能源接入电网之后对电网电压、电流稳定性带来的影响作了详细分析，最终基于新能源的发展背景，提出在电网规划中如何消除新能源接入不利影响的具体措施，希望通过电网规划的科学性来提高新能源的协同发展。
1 新能源发电技术的特点及发展现状
1.1新能源技术的发展现状尽管新能源已经逐步走入人们的生活，但是其使用率相比于传统能源仍处于较低水平。如表1所示，诸如煤炭、气、油在我国的使用率达到75.4%，而新能源作为环境友好型的能源，其使用率仅为1.2%。这表明我国在目前阶段仍然需要大力发展新能源技术，将新能源技术更好的接入电网。科学合理规划新能源接入电网的方案技术，降低不利影响，提高新能源的协同发展。
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1.2新能源技术的特点
（1）风力发电特点风能是由太阳辐射能量差异引起地表温度分布不均匀，造成各地气温和大气压的差异，引起大气运动产生的。风能具有可再生、能量储备丰富、无需运输等优点，但是也有能量密度低、受温度影响大、存储性能差等缺点。(2）太阳能发电特点太阳能是太阳辐射能量产生。太阳能具有能量密度大、取之不尽用之不竭等优点，但也有受昼夜交替影响等缺点。(3）生物质能发电生物质能是储存在生物有机体内的化学能。生物质能具有可再生、无污染等优点，但是也有易造成耕地红线等缺点。(4）海洋能发电海洋能主要是由海水的运动产生的能量。海洋能有蕴藏量大、可再生等优点，但是也有能流密度低、不稳定、多变等缺点。
2 新能源技术引入电网后对电网带来的影响
2.1 对电能质量的影响
电压是衡量电能质量的一个关键参数，只有当电压稳定的合适的范围内时，电网的正常运行才有保障。由于风的波动性和不稳性造成风电机组输出功率波动。输出功率的波动会引起电压波动、电压偏差以及闪变等电能质量的问题。对于大型电网来说，可以忽略小容量风力发电引入的频率的变化。但是当大容量风力发电被引入电网时，风力发电造成的频率不稳定性就不能够被忽略。随着电网规模的增大，频率不稳定性造成的影响也随着放大。
2.2 对电网调峰的影响
决定电网调峰能力的主要因素有电源结构以及备用容量大小、地区负荷水平以及特性等等。由于目前风力发电的输出功率不可精准测量，因此风力发电也无法纳入日常发电计划。并且，当昼夜温差加大时，风力发电的不稳定性加大，这也进一步增加了负荷谷峰差。调度人员需要在确定用于平衡负荷波动的电网可调峰容量的同时，考虑平衡风力发电波动的调峰容量。另外，当风力发电特性与负荷特性相反时，调峰难度会大大增加，这时势必会增加电网调峰费用，造成不必要的浪费。不仅风力发电会对电网调峰产生影响，太阳能发电也会对电网调峰产生影响。太阳能发电系统不具备自主调峰和调频的能力，发电系统需要额外准备旋转备用机组，才能解决太阳能发电调峰、调频问题。
2.3 对电网安全控制的影响
连接电网和风力发电系统的线路会产生双向电流，会对电网的安全控制产生影响。在有风期间，电网与风力发电机组一直连接，当风速一直变化时，风力发电机组频繁切换导致接触器损伤。如果只让风力发电机组短暂运行，这就会使风力发电机组和电网的连接线产生双向电路，这对电网的继电器提出了更高的要求。由于异步发电机没有独立的励磁装置，在发生电路短路故障时，在电路中仅能产生微小电流。风力发电技术的难点之一就是在发生电路故障时测量出微小电流以确定电路故障发生点，使得保护装置及时做出响应，这对保护装置的灵敏度提出了更高的要求。
3 协同新能源发展的电网规划总体思路
3.1 建立能源互联网
随着信息技术的不断发展，基互联网融合传统产业的概念被提出，这给新能源技术接入电网带来了新的机遇。能源互联网的主要特点是数据公开透明、供需分散、能量互补、设备智能以及系统扁平化，通过加强对分布式电源的运行管理，特别是目前存在的光伏、风电等分布式电源，运用能源互联网，采用各种通信方式将分布式电源纳入数据采集与监视控制系统，有利于地区负荷的准确预测和负荷的平衡。
3.2 建立系统综合评价体系
系统综合评价体系的建立可以从各个方面反映新能源技术并入的电网之后出现的问题，包含各种显性和隐性问题。系统综合评价体系的作用体现在电网运行的定量化分析、为电力系统优化提供方向、对规划效果做出评价等方面。建立系统综合评价体系有助于电力系统与新能源技术协调发展、统筹发展，它是电力系统正常、可靠运行的必要条件。
3.3 优化新能源接入的电网技术
在不断加大新能源渗透率的同时，对系统接纳波动性发电的能力要求也越高，要求既不能由于网络的容量冗余而导致资源浪费，也不能产生因为电网约束而削弱新能源的能力。新能源大规模接入电网后，在电网规划的过程中，需要充分考虑新能源处理的场景、新能源接入的电网通用模型。可从以下几个方面提供规划技术支撑：(1）合理选择新能源接入电网的方式分布式电源越接近电力系统末端，对节点电压的提升越大。如果选择单点接入，为了保证节点电压不超过阈值运行，尽量避免将分布式电源安装在点电力系统末端，并保证分布式电源接入点尽量靠近电力系统，减小电气传输距离。如果分布式电源的接入点只能在电力系统末端接入，则将分布式电源的接入方式改为多点接入，这样可以将节点电压控制在正常阈值内。(2）加装无功补偿装置如果分布式电源接入电网单点并网，接入点电压将会大幅度提升。为了保证接入点电压在正常阈值内运行，应该在电源接入点安装合适容量的无功补偿装置，如电抗器等。当分布式电源采用多点接入电网时，为了保证无功补偿方案的经济性、合理性，应采用分布式电源接入的最佳无功优化方案，在电力系统的接入点配置数台无功补偿装置。(3）并网较多区域设置双回线路在电力系统与新能源接入较多的电网区域之间，采用双回线路。双回线路可防止单一线路出现故障时，片区出现孤岛供电。孤岛供电会对电力系统、运维人员等造成危害，新能源接入电网规划时要尽量避免此类情况发生。而且孤岛供电将会出现负荷的供需不平衡，严重损害电能质量，降低配网的供电可靠性。当孤岛供电情况出现时，解决方法为将调速系统的频率自动跟踪模式改为手动设置频率50Hz，以保证孤岛区域频率的稳定，提高故障时孤岛运行的稳定性。
4 结语
新能源技术并入电网规划方案的制定面临着更大的不确定性，难度非常大。它对电力系统运行的可靠性、安全性、经济性提出了更高的标准和要求。本文对新能源技术并入电网以及新能源技术与电网规划协调发展工作做出了初步分析，分析了新能源技术的优缺点以及并入电网之后对原有电网架构带来的影响作了详细分析，最终给出了协同新能源发展的电网规划总体思路。希望本文的研究成果能对新时代背景下协调新能源发展的电网规划提供有益借鉴。
参考文献
[1]钟苏帆.协同新能源发展的电网规划关键技术探讨[J].电子世界，2019(24):74-75.
[2]朱思曈，姜浩潍.基于新能源协同发展的电网规划关键技术探讨[J].中国设备工程，2019(4):179-180.
[3]刘伟.新能源发展的电网规划关键技术研究[J].现代国企研究，2018(18):102.
论文作者:申伟
论文发表刊物:《中国电业》2019年 22期
论文发表时间:2020/4/24
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