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摘要：近几年来，随着我国经济社会的不断发展，对电力的需求日益增加，传统的供电方式已无法满足我国的电力需求，因此我国实施了对新能源的开发与利用。为了满足可持续发展理念，减少新能源大规模开发导致的能源大量浪费和环境的严重污染，因此，我们必须解决新能源电力安全高效利用的基础问题。
关键词 ： 新能源电力 ； 安全高效利用； 基础问题 ； 解决方案
引言
电力的供应直接影响着社会的稳定和经济的发展，因而各个国家都对其给予了高度的重视。我国地域辽阔人口基数比较大，而且目前我国正处于经济社会转型升级的关键时期，无论是生活用电还是工业用电都呈现出不断增长供不应求的趋势。新能源电力提出缓解了这一问题，但新能源的大规模开发利用必须要解决安全高效的基础问题。因此，本文将针对大规模新能源电力安全高效利用的基础问题进行介绍，并提出了电力大规模高效利用的有效措施和建议。
一、新能源电力系统的介绍
我国的电力系统始终处于匮乏状态，尤其是在经济持续发展的今天，对电力系统的要求更加严格。传统的电力系统已经无法满足我们的需求，且传统的以化石能源为主的电力生产系统会严重导致环境污染与资源浪费，能源利用率低。因此新能源电力系统应运而生。新能源电力是指依靠新能源如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等，进行发电的系统机制。新能源电力系统与传统的电力系统相比具有不可约束性，不可储存性的特点，因此，新能源电力系统更易出现电网扰动现象。
目前，我国主要使用的新能源发电是风能与太阳能。风能是一种过程能，具有不稳定性，不可储存性的特点。由于风电等新能源发电系统具有较大的不确定性，导致电力系统可调控性较差。电力系统呈现出较强的供需双侧随机性。我们不难看出新能源电力系统核心特征就是要借助技术手段，实现电力系统中真正意义上的“横向多源互补，纵向源网荷储协调”特征，从而最大限度地利用可再生能源，逐步提高可再生能源在电力一次能源消费中的比例，最终使得可再生能源在我国电力能源结构中占据主导地位。因此我们应解决大规模使用新能源电力系统的基础问题，保证可再生能源的安全高效利用。
二、大规模新能源电力安全高效利用基础问题
新能源电力系统虽是替代传统能源系统解决能源危机的有效途径,却也面临着许多基础问题。
（一）大规模新能源发电对电力系统稳定性有一定影响
新能源发电的一大特征就是不稳定性，因为我们无法控制像风速，光照等自然能源，也无法控制化学反应的激烈程度，而风电机组、光伏电站的电力强度主要由风速、光照强度的大小决定，因此造成风电场、光伏电站的出力也具有波动的。风电场，光伏电站的不稳定性会导致大规模风电、光伏电站并网之后电网电压、电流和频率的波动，使电能质量受到影响。为了消除这种波动性，只能改变人力能够决定的因素，因此电网公司为了增加电能质量，就需要使用额外的旋转备用容量，增加了公司的运行费用。电网公司为消除不利影响，需要增加额外的旋转备用容量，从而增加了电网运行成本。
（二）大规模新能源并网对电网暂态稳定性存在影响。
在新能源发电装机比例较大的电网中，传统的电网系统不再适用，电网原有的线路传输功率、潮流分布以及电能质量被改变，因此，大规模新能源并网后电力系统的暂态稳定性会不同于以往，发生变化。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆暂态稳定，即电力系统暂态稳定，指的是电力系统受到大干扰后，各发电机保持同步运行并过渡到新的或恢复得到原来稳定运行状态的能力，通常指第一或第二摆不失步。暂态稳定会造成电力系统因不能继续向负荷正常供电而不能继续运行，可能造成大面积停电；失去频率稳定性的后果是发生频率崩溃，引起系统全停电；而失去电压稳定性的后果则是系统的电压崩溃，使受影响的地区停电。因此，如果不能处理好大规模新能源电力的应用，会造成电网重大事故。比如，将大规模风电网进行并网后，如果地区原有电网较弱，风电机组因功率的不稳定性，在系统发生故障后无法重新建立机端电压，风电机组运行超速失去稳定，将会引起地区电网暂态电压稳定性破坏，严重者甚至会造成系统其他机组全部解裂。
三、基础问题解决方法
（一）暂态稳定性问题解决
暂态稳定性会对电网系统造成重大破坏，当大规模风电机组并网电力系统后由于风力新能源发电的不稳定性，将会对电力系统稳定性造成重大影响。因此，在大规模风机并网的电力系统中，风电机组必须具备相应的低电压穿越能力。低电压穿越能力是指当电网故障或扰动引起风电场并网点的电压跌落时，在电压跌落的范围内，风电机组能够不间断并网运行。此外，就光伏发电站而言对于光伏电站当电力系统事故或扰动引起光伏发电站并网电压跌落时，在一定的电压跌落范围和时间间隔内，光伏发电站能够保证不脱网连续运行。因此，大规模新能源电力的利用必须处理好低电压穿越能力，具体衡量标准如下：风电场内的风电机组具有在并网点电压跌至20%额定电压时能够保证不脱网连续运行625ms的能力；风电场并网点电压在发生跌落后2s内能够恢复到额定电压的90%时，风电场内的风电机组能够保证不脱网连续运行。
（二）新能源电力系统的安全保障措施
新能源电力装置往往分布在人迹稀少的偏远地区，并且相比传统能源电力相比，新能源电力装置安全问题较大，且易存在设备瘫痪问题，因此，。有关部门要对新能源设备给予更多的关注，加强安全质量管理与控制，狠抓落实。此外，也可发展智能电网系统发展智能电网，是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标，其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击。智能电网能够提升电网自身安全可靠性，降低电力系统出现安全问题的概率。智能电网注重提高对设备和线路故障的预防预控能力，依靠先进的通信监控系统，自动控制技术，结合关键区域的地理气候等信息系统，能够实时监测电网的运行状态，提前发现可能诱发故障的风险因素，主动排除安全隐患，提升电网自身的可靠性和安全性。
结论
大规模新能源电力解决了我国传统的供电不足的局面，符合我国可持续发展理念，效率高，保护环境。为我国的经济发展提供了保证，但我国现阶段新能源电力发展不完善，存在着基础问题。本文只是从理论层次进行了介绍与解决，具体成熟做法仍要结合实际。解决新能源发电不稳定问题与低压跌落。进一步加强对其的研究。在工作中不断完善和健全相关的管理研发体系，对发现的问题及时找出对策，正确的把握新能源电力系统的使用方法，让新能源电力系统能够更加安全有效快速的运行。
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论文作者:刘文全
论文发表刊物:《电力设备》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/2
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