摘要：随着新能源产业的技术不断成熟，这一产业的规模也在快速提升。新形势下，电网规划的主要技术的创新研究也需要有所进步。本文通过对新能源资源开发背景下的电网规划的整体思路和工作流程进行梳理，总结了工作的主要环节和步骤，并根据电网方案的实际要求, 分析了新能源的输出特性和其能够为电力系统带来的帮助, 对新能源并网运行问题及实现并网的关键技术进行了剖析，希望能够对新能源与电网的并网实际操作有所裨益，同时也为今后进一步的深入研究提供参考。
关键词：新能源；电网规划；关键技术
一、引言
风能和太阳能等都属于新能源，可见我国的新能源的广泛分布。我国一直致力于发展新能源发电技术，从而促进我国能源安全的提升，帮助推进节能减排和可持续发展的环保政策。通过我国目前的技术，已经能够大规模获得新能源, 并将产生的电力输入我国的电力系统。但我国在新能源的大规模接入方面仍存在着一些问题有待解决, 因为新能源基地往往是在偏远地区建造的, 而且这些地区的建造环境十分复杂和恶劣，相应的新能源电力的传输网络十分脆弱。而在解决这一问题上，因为我国的新能源发电基地的地理环境条件和其他发达国家存在着显著不同，因此可以借鉴的国际研究成果也十分有限。这样的情况给新能源发电技术的发展和广泛的应用给电力系统的预测、评价和规划带来了更大的不确定性。
随着我国电力系统中新能源的规模和比重逐渐增大, 研究新能源电力网络对整体电网的影响, 研究如何提高新能源输电网络的安全性能，优化我国整体电网规划工作, 具有重要的意义。
二、协同新能源发展的电网规划总体思路
1、新能源特性分析
不同于传统的化石能源, 开发新能源利用的是大自然中可再生的资源，比如风能、太阳辐射等。而产生这些可再生资源主要依靠的是特殊的地理环境。因此我国新能源在时间和空间的分布,表现出十分显著的不平衡状态。新能源开发环节中，首要任务是发现新能源的分布状况。新能源的分布和储量本身存在着很大的波动性，这给这项工作带来了困难, 需要开展长期观测，通过不断搜集数据和挖掘, 从而准确评价新能源分布情况。此外, 为了充分分析和了解不同类型的新能源的差异和特点, 有必要建立一个整体的网络，从而均衡整体新能源供能情况。
2、电源结构及其布局分析
在对新能源分布情况进行全面分析和整体评估的基础上, 需要进一步分析开发环节中的一些具体的布局问题，包括新能源资源的开发模式、开发可能遇到的困难、开发成本和最终想要达到的理想发电情况。 这些问题的解决方案会随着新能源资源的分配和储量的不同而变化。新能源的不可控制性增加了布局方案的设计难度。 新能源发电和电力负荷情况都因为新能源储量的变化而具有了随机性和不确定性的特点, 它们与传统电力系统要求的功率稳定的特点不一致。因此，在新能源并入整体电网时必须使用有功功率和大型蓄能设备来调节，这样才能实现均衡发展。
3、电网结构及其性能分析
电网沟通电力生产与消费之间的物理介质。但电源在注入和传输的过程中,对电力系统网络的安全性、稳定性和可靠性的要求十分高。因此，在搭建网络系统时要根据新能源生成类型、原有电网连接方式、电压水平、网络分布、电网容量等因素，确定一个合理的并网结构。面对大规模接入电网的严峻需求, 如何实现新能源和传统电网互利共赢、可持续发展是十分值得思考的问题。
4、电网规划方案的制定
规划方案是在确定了新能源并网后想要达到的具体效果后，具体的实施方案。在电力系统大量获得新能源电源后，原有的电力供应计划和电网规划都应相应地引进新内容, 应对现实提出的新要求。而规划参与者也应当在规划过程中充分考虑如何通过合理规划，帮助开发新能源, 促进电力系统的协同发展。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此，协同了新能源的电网规划应当是多维的, 非线性和复杂优化问题的大集成, 新的能量传输网络增加了这个问题的难度, 规划工作战略应当适应新的情况和要求, 突破原有规划思维的限制，采用创新的方式进行合理规划。
三、大规模新能源接入对电网的影响及相关关键技术分析
1、新能源并网对功率平衡的影响
电力系统运行需要电力供需平衡。 对于传统的电网, 电网的功率平衡压力来自于功率调节能力, 并且在电网中设置有在发电机的随机波动和输电元件的故障和负载时防止电网突然过荷的装置，因此电力系统的频率、功率和电压的稳定性和电网的安全运输电源息息相关, 而且还时长面临系统峰值和调频要求。在对新能源的大规模协同并入的过程中, 新能源产生的电源的剧烈波动和传统电网需要的稳定平衡发生了重大冲突，要正确解决这一矛盾，就需要将新能源的能源输出特性和系统本身的功能结合起来, 通过现有数据定量分析新能源接入对电网的影响。
关键技术问题如下: 1)风电、光伏发电大规模接入对系统调峰平衡的影响; 2)风电、光伏发电大规模接入对调频的影响; 3)风电、光伏发电大规模接入对旋转备用的影响。
2、新能源并网对电网潮流的影响
新能源接入传统电力网络的形式是多种多样的，比如集中存取、分布式接入等等。大规模的新能源接入网格, 将让我国电网的分布范围大规模扩大，但是也为电网带来了随机波动、传输网络流量不稳定、输电网络损耗控制难以估计等问题。解决这些问题最好的方式是进行数据定量分析，这就给电网统计信息工作带来了新的压力和挑战。研究不同接入方式、不同接入规模和电网整体损耗的关系，将有助于更好地选择电网接入方式。
关键技术问题如下: 1)风电、光伏发电潮流注入的概率模型; 2)概率潮流建模与计算分析; 3)接入位置不同时的网损计算与比较; 4)接入容量不同时的网损计算与比较; 5)接入电网等级不同时的网损计算与比较; 6)基于概率潮流的安全校核。
3、新能源并网对电能质量的影响
电力系统的主要任务和工作宗旨是为电力用户提供高品质的电能, 电能品质的衡量因素主要包括电压的质量、电流的质量等。当然这些因素不仅关乎到客户对于供电工作的评价，也直接影响发电设备的工作状态、电网的效率等，稍有不慎将导致巨大经济损失的设备。但我国新能源发电，尤其是风电技术的不断完善已经让这部分电能的质量得到了较大的提高. 同时, 高效的电力滤波器和电压支持设备 这也是解决这个问题的有效方法，保证电网具有大量的新能源接入时仍然具有良好的电能质量。在电能质量影响评价方面，一方面, 我们需要对新能源接入对电能质量不同方面的影响进行定性分析。 另一方面, 我们需要制定完整的电能质量指标, 并对新能源网的电能质量进行量化评价。
关键技术问题如下: 1)分析大规模新能源接入对电能质量的影响; 2)并网新能源发电的电能质量检测; 3)制定电能质量评价指标; 4)制定新能源准入的电能质量标准; 5)电能质量的改善措施。
四、结束语
新能源大规模接入电网对传统的电网规划的影响具有很大的不确定性。因此，综上所述，在这一背景下, 研究协调新能源大规模发展的电网规划方法, 具有重要理论意义和实际价值。本文对大规模新能源接入条件下的电网规划工作进行了初步梳理, 并分析和研究了并网后新能源提供的电源对出传统电网将提出怎样的挑战，而这种挑战又应当采用什么样的新能源的电网规划关键技术来解决这些问题,。希望本文的研究能为新能源大规模发展形势下电网规划工作的深化和应用实践提供参考。
参考文献
[1]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.
[2]胡恬,盛发明. 试析协同新能源发展的电网规划关键技术[J]. 科技尚品,2015,(07):51-52.
[3]彭波,陈旭,董晓明. 协同新能源发展的电网规划关键技术研究[J]. 南方电网技术,2014,(03):1-7.
论文作者:郑德宇
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/23
标签：新能源论文; 电网论文; 电能论文; 电力系统论文; 质量论文; 关键技术论文; 我国论文; 《电力设备》2017年第25期论文;