浅析新能源发电接入及对电网规划的影响论文_李凤,郝娜娜,张刚,魏星,徐红英

浅析新能源发电接入及对电网规划的影响论文_李凤,郝娜娜,张刚,魏星,徐红英

(国网新疆电力有限公司喀什供电公司 新疆喀什市 844000)

摘要:随着新能源的不断发展和开发利用,我国能源短缺和环境问题等问题得到了一定程度上的缓解,但是因为新能源的并网,会产生很多的不确定性和问题,因此必须充分的利用现代科学技术,对电网规划和运行进行全面的掌握,加强关键技术的应用,就能促使新能源的发展给电网规划带来重要的基础保障,推动电力行业的可持续发展。

关键词:新能源;发电接入;电网规划;影响

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新能源发展的电网规划关键技术

2.1风力发电技术的应用

目前,风力发电系统主要是凭借电子背靠背变频技术来进行相应的控制以及调整。而风力发电机组则是由制动系统、变距系统等不同的装置组成。与常规的电厂进行比较我们能够发现,电厂在对风力发电技术进行应用时,会存在较大的差异的并网方式。在对并网进行控制机以及处理的过程当中,能够有效的控制并网的频率。而在利用永磁制取方式对并网进行控制的过程当中,只要电子器件正常作业就能够实现相关的控制。冲击电流的参数较小是风力发电技术在应用过程当中的突出优点,这样的优点使得风力发电技术能够有效的控制有功以及无功。而非但介入不会对系统造成影响则更是其关键的优点,风力发电技术的使用,不会对电力系统产生任何影响。

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2.2太阳能光伏发电技术的应用

想要对太阳能光伏技术进行应用,也需要一定的技术支持。从目前的技术来看,在电力系统当中应用太阳能光伏发电技术主要有以下三种结构形式:独立户用型、并网型以及并网/独立型。所谓的独立户用型就是光伏整体系统利用电压的方式来进行实现;而并网型则是系统需要依靠电压源电流实现整体控制;并网/独立型,则是利用电压源控制的动作切换来实现PV以及UPS的融合。在实际的应用过程当中,对这种技术进行应用的难度在于如何有效控制电能的质量。目前,相关的技术人员应该对载波频率进行不断的提升,从而不断的优化滤波装置的设计,实现严格控制谐波电流参数的目的。从相关的研究当中我们也能够看到,在系统运行当中,应通过对安装保护的方式来防止光伏的发电介入改变系统方向的工程中,装的运行状态受到影响以及动作失效等相关问题的产生,从而使得系统的稳定性得到有效的保证。

2.3大规模新能源接入电网优化规划

风能和太阳能的利用都存在着一定的不确定性,在电网规划过程中必须要对新能源发电性能的约束进行避免,同时还要采取有效的措施控制发电网络冗余形成的资源浪费的情况。整个电网规划中必须综合多方面的因素进行充分的考虑,重点关注不稳定的因素,确保电网安全稳定运行。在应用新能源的过程中还需要进行电网模型的建立,对电网运行和网损等信息状态进行全面的了解,新能源接入电网规划模型、多场景分析模型以及网损动态计算等必须对电网进行优化规划。

3电网规划概述以及新能源对其造成的影响

在电网规划时,新能源的接入对电网电压的选择无特殊影响。对于大规模集中发电的新能源发电,对电网规划的影响主要在于电力电量平衡计算和大功率远距离输送的实现。对于分布式发电中的新能源发电,对电网规划的影响主要在负荷预测、确定电网结构,分布式电源的出现使得规划人员在配电网规划中有了新的思索,规划人员可以在电网升级改造、新建线路和变电站、在合适的位置布置适当容量的分布式电源这三种可选方案中选择最优的一个,或者是三者的结合。大规模集中新能源发电对电网规划的影响。对于大规模集中发电的新能源发电,对电网规划的影响主要在于电力电量平衡计算和大功率远距离输送的实现。核燃料发电效率高,储量丰富,在完善合理的处理方式下对环境污染较小;核电厂机组启动、制动操作复杂成本高时间长,在电力电量平衡计算中常以额定运行状态下的参数进行计算。水电厂发电成本低,污染小,机组启动、制动迅速,在电力平衡计算中,在丰水期以满载运行状态考虑,在其他时期用作调峰考虑。太阳能和风能属于清洁能源,原则上来讲应该尽量多的开发和利用,但是由于其自身的间歇性、波动性等特点,其出力具有随机性强、波动性大和不可控等特点,这就要求电网具有一定的消纳能力,而且随着此类清洁能源规模的不断扩大,对电网的要求也会更加苛刻。此外,太阳能和风能的分布也具有很强的地域性,大规模集中开发利用还需考虑大容量、远距离、高电压外送的问题,对电网的接入、输送与消纳能力都提出了更高要求。

结束语

现在我国经济建设水平不断提高,同时人们的生活水平也有了显著的改善,改对能源的需求也在多年之中有增无减,给我国的能源产业的发展造成了更大的压力。与此同时,我国的开发建设过程中,对环境也造成了一定的破坏,能源安全和环境保护问题也得到了人们的广泛重视,否则必然给我国的经济和社会的可持续发展形成阻碍。在能源工作当中,积极应用新能源材料,这也给我国的电力事业发展指明了方向。

参考文献:

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[4]李国华.新能源发展的电网规划关键技术研究[J].建材与装饰,2017(20):220-221.

论文作者:李凤,郝娜娜,张刚,魏星,徐红英

论文发表刊物:《电力设备》2018年第28期

论文发表时间:2019/3/5

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