摘要：文章主要针对春节期间某地区电网的运行特性，分析了春节期间新能源发电对地区电网的影响。并针对春节期间新能源运行问题采取了应对措施，通过对光伏电站采取进相运行方式，有效改善了电网电压质量，同时强化风电功率确保了新能源发电背景下春节期间电网安全稳定运行。
关键词：春节期间；新能源；电网
引言：春节期间，受企业放假、农工返乡、天气变化等因素影响，某地区电网整体负荷较低，易发生部分中枢变电站母线电压越上限情况。电压作为衡量电能质量的主要指标之一，其合格率对用户安全和经济用电有着至关重要的作用。
1.新能源发电的特点
现在随着我国新技术的不断推出，我国对于这些新能源也在不断推广和鼓励，所以其趋势体现出了大规模集中和兴起时间集中的特点来。
1.1大规模集中发电
现在我国的水力发电和核能发电全都采用大规模集中的方式来发展。举例来说，核燃料具有相当高的发电效率，如果应用技术水平较高，则不会对环境产生较大的影响。但是从另一个方面来看，核电机组运行过程中会产生较大的成本，同时整体结构非常复杂，在运行之后，大多是在额定状态下运行的。先比之下，水力发电站的成本更低，机组设备启动效率高，可以迅速完成一系列制动，所以可以灵活控制发电量，在丰水期之外也经常用于电网调峰。太阳能和风能具有无污染的特点，储备粮巨大，但其本身缺乏稳定性，在使用过程中表现出了较高的间歇性和波动性，这样一来，就严格限制了其使用频率和适用范围，所以限制人们更加倾向于风光互补发电这种方式。光伏发电在未来将会走向并网，但是由于其自身的不稳定性会对整个系统造成巨大影响，所以如果想要应用，必然需要考虑相关规划问题。
1.2分布发电
和集中发电相比起来，分布发电的概念就是在有需求的一端附近来安装发电设备，运行方式多为自给自足，将多余的电量流入电网使用，并且在配电网系统当中，以平更调节作为基础，将电能供给发电设施。在这个过程中，其额可以体现出循环高效的特点，并且分散布局，就近取用，这些都可以体现出较强的应用性。现在分布式发电主要应用于很多环境友好型能源。现在随着时代的发展，微电网和智能小区的理念悄然兴起，所以可以说新能源已经和分布式发电形成密不可分的联系，二者的结合应用可以体现出更明显的优势来，但另一方面来看，其本身也有更加复杂的发电特性，一方面风能和太阳能具有一定的波动性，节点承担了电源和荷载两个特点，同时分布式电源也大大复杂化了电网运行方式，这也给继电保护工作的开展提出了新的要求。但是从另一方面来看，新能源发电和并网本身需要应用到很多电子设备，一方面会给自身的发电特性造成影响，同时也会影响电网运行的安全稳定性，所以需要我们进行技术的革新。总结起来，包括太阳能和风能在内的新能源在使用过程中难免出现波动性的特点，所以这就体现出了分布式电源的优势。
2.春节新能源发电对地区电网的影响
2.1春节期间光伏并网运行问题分析
为了有针对性分析春节期间光伏并网对某地区电网的影响，文中统计了该地区电网2017年春节期间110kV主变高压侧的负荷数据。图1为2017年春节期间主变高压侧日有功、无功功率曲线。白天随着光伏出力增加，有功出现倒送，晚间光伏出力为零，有功功率则恢复正常，光伏出力的波动性和随机性增大了电网潮流控制的压力。
图1.2017年春节主变高压侧日有功功率、无功功率曲线：
由于春节期间全网负荷下降较大，导致系统容性无功严重过剩，特别是凌晨负荷最小时段，此时光伏没有发电，无功功率出现倒送，易造成运行中并网点变电站母线电压越上限，加剧了电网电压控制难度。
2.2春节期间风电运行问题分析
影响地区电网调峰的因素很多，其中峰谷差是最主要的一个因素。为由图2可知，由于春节期间该地区电网的最大负荷出现在晚上20：30左右，最小负荷出现在凌晨4点左右。
图2.春节期间风电对某区电网峰谷差的曲：
3.春节解决新能源运行问题的措施
3.1春节期间光伏进相运行对电网的影响
春节期间该地区调控中心结合光伏发电技术特点，合理利用光伏电站无功补偿设备介入系统无功调节，将光伏电站静止无功发生器调整为恒感性无功控制模式，相当于传统发电机组进相运行模式。夜间系统负荷低电压高，光伏发电采取进相运行方式，吸收系统大量过剩无功，母线电压明显低于往年同一时段，说明光伏进相运行方式对系统容性无功吸收效果明显，从而提高了地区电网电压合格率；由于光伏出力不稳定，导致电网电压波动幅度大，影响电网经济运行。为了提高电网电能质量，可研究储能技术使光伏出力保持稳定输出，从而提高地区电网的供电可靠性和经济性[1]。
3.2春节期间系统调峰措施
为缓解春节风电并网对该地区电网调峰的影响，省地调共同协作加强调度精细化管理，强化风电功率和母线负荷精准预测，滚动修正电网调峰安排；在部分低谷时段省调安排抽水蓄能电站机组抽水，地区调度根据负荷情况安排自备电厂错峰。针对地区网架结构在短期内无法得到改善的现状，建议一方面研究智能稳控系统来提高地区电网的风电接纳能力；另一方面研究峰谷差增大时段的电价鼓励政策，以优惠的电价鼓励用户在峰谷差增大时段启用负荷，来提高各种特殊条件下风电的消纳能力[2]。
3.3加强电网规划
由于风电具有不可控因素的存在，同时电网晚间负荷相对偏小，春节期间在电网设备故障检修，受输变电设备限额制约风电可能会面临弃风困难，这就要求该地区电网运行方式具有足够的灵活性，电网规划应合理配置风电并网母线的出线负荷，通过科学就地平衡风电出力，确保通过合理安排电网运行方式来应对设备故障检修或电网异常条件下的风电消纳需求。
结论
简而言之，文章围绕某地区春节期间新能源发电对地区电网的影响及对策方面进行了分析。随着全球环境污染与资源短缺问题的不断加剧，为实现节能减排和缓解能源危机，近年来该地区地区清洁能源发展迅猛。本文结合该地区电网实际运行情况，着重分析春节期间新能源发电对系统无功电压控制、潮流控制、调峰等方面的影响，并针对春节期间新能源并网带来的关键问题给出了应对措施，对保障春节期间电力可靠供应具有十分重要的意义，也为春节轻负荷方式下将来更高比例新能源接入地区电网后的调度运行控制积累了宝贵经验[3]。
参考文献：
[1]赵新一．新能源发展展望[J].电力技术，2018，10（10）：7-14．
[2]于三义．浅谈新能源发电技术[J].中国电力教育，2016（15）：92-93．
[3]孙元章，李裕能．走进电世界—电气工程与自动化概论[M].北京：中国电力出版社，2017．
论文作者:王喆
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/5/22
标签：电网论文; 春节期间论文; 新能源论文; 地区论文; 负荷论文; 光伏论文; 风电论文; 《基层建设》2019年第5期论文;