新能源发电接入电网影响及区域电网电源协调发展的优化策略论文_单群,程坤,王辉,陶然

新能源发电接入电网影响及区域电网电源协调发展的优化策略论文_单群,程坤,王辉,陶然

(国网安徽省电力有限公司安庆供电公司 安徽安庆 246000)

摘要:随着我国市场经济体制改革不断深入,我国经济也发展到了前所未有的高度。电力行业作为国家经济的支柱行业,加强电网建设能够为社会供电提供坚实的保障。随着科学技术不断发展,新能源电源也被不断挖掘出来,将我国电力行业推向了更高领域。但区域电网与新能源电源之间依旧存在一些矛盾,如何保障我国区域电网与新能源电源协调发展,已然成社会重点关注的问题。

关键词:新能源;区域电网;新能源电源;协调发展

随着我国新能源电力的发展,在一定的程度上弥补了我国电能缺乏的状况,也为区域电力资源的持续供应提供了有效的替代方案。但是,新能源发电出力不稳定、随机波动的特点,对电网的有效运行造成了一定的影响,同时新能源电力的大规模、集中式、大容量、远距离的输电模式与电压不稳定的情况,对电网的建设与规划、运行管理都带来巨大的挑战。

一、新能源发电接入电网的影响

1、对电网电能质量的影响

(1)光伏并网对电能质量的影响

在一般情况下,光伏并网都采用适当的控制方法与策略来保证电网的最大输出,来保证光伏能量能够对得到充分的利用。由于光伏能量会随太阳能量的变化而出现随机波动的情况,就会引起光伏输出功率产生变化,这种不确定性的功率波动会对电能产生重要的影响。由于大型电网的容量与调节能力能够有效的对光伏电站的功率波动控制,光伏引起的频率变化可以忽略不计,但是由于功率的变化引起的电压波动与闪变现象对电网的影响是十分巨大。光伏电池阵列需要经过处理之后,将直流电转换为交流电之后,才能并入到电网中,这样就需要在逆变器的输入侧电压中注入高次谐波才能进行转换,这又会产生额外的谐波电流,影响电能的质量。

(2)风电并网对电能产生的影响

由于风力发电的主要使用的风能,而风能的不确定性,会影响风力发电的输出功率产生波动,同时风电机组的自身特性也影响着风力发电的输出功率,造成风电系统的有功与无功功率产生变化,进而也会导致电网的电压波动与偏差、闪变,进而会对电网的频率产生影响,也会对电网的电能质量、电流的敏感性负荷产生干扰。

2、对电网调峰产生影响

由于风电输出功率的不确定性对电网的频率产生影响,也会对电网的调峰能力产生影响,会对整个电网的电能质量产生影响。同样,由于光伏系统不具备调峰与调频的控制能力,在并网的过程中无法满足电网高峰负荷的要求,在并网的过程中需要提供额外的旋转备用机组对光伏输电进行控制,才能保证电网高峰调峰的负荷问题。

3、对电网安全控制的影响

由于在风电场的电能输出与电网之间并网的联络线有时具有双向的潮流,在风电场的输出功率产生变化时,会使电网的频率产生波动,也会对电网的安全控制产生重要的影响,要求在并网的过程中,对电网的安全性能进行控制。光伏发电的并网一般采用的是双端或者多端电网,在并网的过程中形成的故障电流大小、持续时间、电流方向等发生变化,这时就有可能造成电网中的断路器产生保护动作,甚至还会造成熔断器失去动作等一系列的问题,进而会使电网的运行产生问题。

二、区域电网与新能源电源协调发展的优化策略

1、建设电网友好型的新能源电厂与电网系统

根据新能源发展的要求,建设具有新能源发电机组,并采用先进的控制技术、仿真技术、计算机网络通信控制的友好型新能源发电厂,通过电厂对新能源发电进行调节控制之后,使之能够满足并网的要求。使得电力系统在并入经过调控后的新能源电能之后,不会对整个电网造成干扰,电力系统在一定范围内受到干扰之后,在经过电力辅助系统处理之后,仍然能够满足电压工作的要求。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆友好型新能源电厂的建立,要能够从生产、执行与控制能够各个方面相连接,形成一个有机的整体,不再是一个传统意义电厂,而是能够各个生产、执行、控制、通讯等部件结合在一起,形成一个整体的运行结构,能够相互联系、协调的运行机制,进而能够实现电厂的可控制、可预测以及可以调节的整体。

在友好型新能源电厂建设完成之后,通过规划,逐步形成友好型的新能源电网系统,使得新能源电能安全稳定的运行,并且能够合理的对电网资源进行优化配置,使得新能源电力系统能够在更大的范围内进行并网。建立的新能源电网系统要能够灵活运行,能够自动对电网输出不平衡、不稳定的现象进行调节与控制,在一定程度内能够调节电能,并能够充分的挖掘与调动电网需求侧的电力资源,进而能够达到全网内的电网平衡。

2、合理规划电网与新能源电源发展规模

(1)加强新能源电网的协调与规划。国家应该建立整体性协调的新能源电网的发展规范,通过中央与地方的协调发展,形成新能源电网的合理规划,提高新能源电能的有效利用。将新能源电能的发展目标与传统电能的发展结合在一起,在建设大型新能源发电网络时,做好新能源电能系统与区域电网的规划与协调,将新能源电源发展规划融入到地方电力发展规划中,提升新能源电能的利用效率。

(2)提高新能源电网的调动能力。在新能源电网并网的过程中,要充分发挥电网的调度体制优势,将各级电力调度有机的结合在一起,充分的运用现有的国家级、省级、地级电网调度的优势,实现电网的调度优势,发挥新能源电能的优势。通过建立完善的新能源电能的监测调度控制网络,实现新能源电网并网的可控可调,增强整个电网的对新能源电力的电源调度与管控能力,提升新能源电力的优势。

(3)完善新能源发电的技术标准及规范

通过完善新能源电能的技术标准,对新能源发电进行规范,如果没有统一的新能源电力技术标准,就会影响新能源电力并网与安全有效的运行,也可以有效的防止新能源电力在并网的过程中带来的安全风险,进而能够有效的促进新能源电力的健康、稳定的发展。通过完善、统一的技术标准,可以有效的对新能源电网进行维护与管理,也能够有效的促进风能发电、水能发电、光能发电的有机统一,提升新能源电能的利用效率。

(4)加强新能源电能的并网认证、监测与管理

加强新能源电能并网的认证,有利于各个新能源电能的生产部门能够按照统一的生产标准来发电,减少了新能源电能并网过程中出现的问题,提高了新能源发电的生产能力。在有了统一的认证与监测标准之后,生产部门可以有效的提高新能源发电的监测能力,通过有效的电能监测指标,完善新能源发电的生产效率。

3、制定科学、有效的新能源发电的政策

(1)积极推行新能源发电的配额制。在新能源发电的市场采用配额制度,将会提高新能源发电的经济性,同时也能够缩短新能源发电项目的投资回收期,提高人们对新能源电能发展的认识,并能够有效的解决新能源发电面临的发电、并网与消纳的核心问题,提高新能源发电的利用效率。

(2)完善新能源发电电价政策。新能源电价的确定是保证新能源发电企业的经济效益的重要途径,在我国未来的发展中,需要进一步完善新能源电价的细节,并需制定相关的政策来保证新能源电价的有效落实,通过制定有效的新能源电价,是促进新能源电能能够被消纳的有效的手段,也是推动新能源发电规范发展的有效途径。

三、结束语

新能源发电在未来的发展中具有十分重要的作用,要想保证新能源电能能够得到充分的利用,还需要从技术层面、政策层面、管理层面、发展规划等进行调节与控制,使得新能源发电能够与区域电网协调发展,以保证新能源发电能够得到有效的利用与发展。

参考文献

[1]徐涛.综合计及经济性与可靠性代价的电网协调扩展规划研究[D].华南理工大学 2011

[2]傅美平.电网协调程度评估及协调规划方法研究[D].郑州大学 2010

[3]梁伟.考虑环境影响因素的电网规划综合评价体系研究[D].天津大学 2009

[4]吴良器.基于系统动力学的城市经济及电网的协调研究[D].华北电力大学(北京)2009

论文作者:单群,程坤,王辉,陶然

论文发表刊物:《电力设备》2018年第1期

论文发表时间:2018/6/5

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