摘要:在社会以及经济发展过程中,日益增长的能源需求与能源日益短缺的矛盾逐渐突显出来,在环境日益恶劣以及资源严重不足的形势下,可持续发展理念逐渐深入人心。新能源对区域电网发展具有较大的促进作用,但是在新能源接入电网的过程中,还需要进一步提升接入效率。因此,本文对新能源接入对区域电网的影响进行分析。
关键词:新能源;区域电网;影响分析
一、新能源发电接入对电网的影响
1.1对网损的影响。
新能源接入配电网后,配电系统将由原有的单电源辐射式网络变为用户互联和多电弱环网络。电网的分布形式将发生根本性的变化,负荷大小和方向都很难预测。这使得网损不但与负载等因素有关,还与系统连接的电源具体位置和容量大小密切相关。
1.2对配电网系统的实时监控的影响。
现行的配电网是一个无源的放射形电网,信息采集、开关的操作、能源的调度等相应比较简单,其实施监测、控制和高度是由供电部门统一来执行的。新能源的接入使此过程复杂化,特别需要对新能源接入后可能出现的“孤岛”现象进行监测预防。当新能源的本电网与主配电网分离后,仍继续向所在的独立配电网输电,就会形成“孤岛”现象。孤岛中的电压和频率不受电网控制,如果电压和频率超出允许的范围,可能会对用户设备造成损坏;如果负载容量大于孤岛中逆变器容量,会使逆变器过载,可能会烧毁逆变器。同时,会对检修人员造成危险;如果对孤岛进行重合闸操作,会导致该线路再次跳闸,而且负荷可能出现供需不平衡,将严重损害电能质量,从而降低配电网的供电可靠性。
1.3并网标准。
目前,我国还没有统一的关于新能源发电的并网标准,关于大中型新能源发电并网对电力系统安全稳定性、电能质量、电网调度和运行等的影响因素,以及电网接纳能力等方面的技术问题尚没有确切定论,对接入系统的有功/无功控制能力、电能质量及低电压穿越能力等的检测手段也不完善,包括对控制器、逆变器、输配电设备、双向计量设备及系统安全性方面的检测。随着大中型新能源并网系统的发展,对电网的接纳能力、电量调度运行、配套政策等方面会提出新的要求。
新能源接入电网影响分析的主要内容
二、接入区域电网的新能源概述
新能源主要指的是常规能源以外的、正在开发的能源,包括:水能、风能、核能、太阳能、海洋能以及生物能等。由于新能源的种类较多,其开发技术以及应用技术难度不同,人们对其开发利用和认识深度也各不相同。目前在世界范围内已经形成规模化应用的能源技术主要有水能、风能、核能以及太阳能。这些新能源产生的电能,需要与电力系统并列运行,以便充分利用其优点促进电网的发展。但是这些新能源在接入电网时会存在较多的技术问题,需要重采取相应的措施解决。
新能源消纳分析流程图
2.1水能接入对区域电网的影响
在当今化石燃料资源日益短缺、甚至枯竭的形势下,水能已经成为目前发展前景最为广阔的能源之一。我国是水能源丰富的国家之一,可以充分利用水能发电,以便解决化石燃料发电不足的问题。水能具有可再生、无污染的特点,但是由于水资源的分布不均匀,导致电力负荷中心受到严重影响,这也是水力发电系统存在的最大问题。由于水能主要集中在江河流域落差较大的地区,其地理环境通常比较恶劣。然而电力负荷中心通常集中在农业、工业生产基地以及原料产地或者交通枢纽等地方,这些地区地势平坦,多为平原地区。从而导致电力负荷中心与发电厂之间的距离较大,需要借助输电线路进行电力的传输,水电发电系统
的电力输出对区域电网的接入依赖性较大。水能受到气候、天气的影响,其发电量不够稳定,难以满足接入电网的需求。
2.2风能接入对区域电网的影响
风能发电技术引领了可再生资源的发展,为能源的改革提供了前提条件。我国西北、东北以及沿海地区风能比较丰富,具备大规模发展风电的基础条件。风能发电具有资金量小、项目建设周期短、成本低、投资回报稳定等特点。通常情况下,由于风电电价高于火电电价,而导致风电清洁能源受到忽视。在当今经济快速发展的环境下,风电系统以成本低、便于利用、可再生等优势成为新能源技术中的重要组成部分。风能在接入区域电网的时候,容易导致调峰能力问题的出现。由于风电大发期,调峰难度会随着风电接入容量比例的增加而越来越突出。
2.3核能接入对区域电网的影响
核能主要指的是原子核反应释放出来的能量,原子核反应主要分为裂变与聚变两种形式。核反应所产生的能量是巨大的,1kg铀235裂变时产生的能量相当于2700t标准煤的能量。核电站主要是利用原子反应释放出来的核能进行发电的,核发电站根据不同的冷却剂以及慢化剂可以分为不同的堆型,其中使用比较广泛的是热堆。核电站具有运行费用低、不受气候影响,并且不会受到燃料运输条件的影响,可以保障其负荷波动小。在联合电力系统的过程中,可以负担基本的负荷运行。但是,当其接入到区域电网中,使得电网潮流分布计算更加复杂,其随机性会导致线路传输功率会随时发生变化,导致电网功率平衡性的控制与调度受到严重影响。
2.4太阳能接入对区域电网的影响
太阳能发电主要是利用光电效应将太阳能转变为电能,太阳能具有永久利用的特点。利用太阳能发电主要包括两种类型。一种是太阳光发电。另一种是太阳热发电。太阳光发电主要是将太阳能转变为电能,其包括光伏发电、光化学发电、光生物发电以及光感应发电。
太阳能光伏发电接入电网主要以大规模集中接入以及分布接入为主,太阳能在接入区域电网的时候,会对电网的保护具有一定的影响。太阳能发电站对附近的节点短路电流以及并网方式等具有密切联系,如果太阳能采取电源流并网的方式,会导致短路电流增大,从而使得过流保护配合失去效果,对熔断器正常运转具有一定的影响。
三、结语
在社会以及经济发展过程中,日益增长的能源需求与能源日益短缺的矛盾逐渐突显出来,在环境日益恶劣以及资源严重不足的形势下,可持续发展理念逐渐深入人心。尤其是在电能的应用过程中,转变了以往以化石燃料为基础的发电模式,人们逐渐将目光投入到新能源中,使得水能、风能、核能以及太阳能在电力行业中的应用不断加大。新能源对区域电网发展具有较大的促进作用,但是在新能源接入电网的过程中,还需要进一步提升接入效率。
参考文献:
[1]肖潇.新能源接入对其余电网的影响[J].工业经济管理,2014(14):125-126.
[2]牛微,李珊珊.我国新能源发电技术应用现状及发展[J].沈阳工程学院学报(自然科学版),2013(36):54-55.
作者简介:
邵士雯(1987.7.28),性别:女;籍贯:山东济宁;民族:汉;学历:研究生、硕士;职称:工程师;职务:无;研究方向:电网规划;单位:国网山东省电力公司济宁供电公司;
邢启廷(1987.08.12),性别:男;籍贯:山东滕州;民族:汉;学历:本科、学士;职称:助理工程师;职务:无;研究方向:电网检修;单位:国网山东省电力公司济宁供电公司
论文作者:邵士雯,邢启廷
论文发表刊物:《电力设备》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/20
标签:电网论文; 新能源论文; 水能论文; 区域论文; 风能论文; 太阳能论文; 电能论文; 《电力设备》2017年第24期论文;