摘要:随着社会不断进步,我国环境保护事业迅猛发展,新能源发展速度日渐加快。新能源技术被广泛应用到电网规划工作中,发挥着重要的作用,但由于受到各种因素影响,电网规划工作技术问题日渐显现。因此,本文作者客观阐述了新能源应用对电网的影响,多角度探讨了新能源接入电网的规划途径。
关键词:新能源发展;电网;规划工作;技术问题
在新形势下,化石能源枯竭、气候环境不断变化已成为两大焦点问题,成为社会大众谈论的火热话题。随之,世界范围内发生了一场新能源革命,以再生能源、新能源为中心。在该背景下,电网在肩负电力输送使命的同时,已成为能源、电力等方面重要的支撑平台。在新能源发展背景下,电网规划工作的重要性不断显现,是电力系统和城市持续发展的重要保障。在电网规划中,大规模新能源的接入对电网产生了重大的影响,必须多角度、多层次优化其规划途径,促使电网规划中新能源得以优化利用,有效解决存在的技术问题,加强新时期电网建设步伐。
一、新能源应用对电网的影响
1、新能源并网影响电网潮流
在电网建设中,新能源接入电网的形式具有多样化的特点,比如,集中接入、分散接入,加上新能源具有鲜明的随机性、波动性等特点,接入后原有电网潮流的流向、分布等都会发生质的变化,电网的薄弱环节,电压、载流等都会受到电网潮流的影响。随着新能源不断接入电网,电网潮流注入功率发生了变化,呈现出多元化的特点,电网“有功、无功”分布规律日渐复杂化,出现一系列新的问题,比如,电网耗损调控与统计[1],必须全面、深入研究新能源各种接入形式、接入规模、接入点下在电网耗损方面的影响。其关键技术问题体现在不同方面,比如,新能源接入容量不相同情况下的电网损耗计算、比较;接入等级不同电网的网损、比较;概率潮流建模以及计算分析。
2、新能源并网影响电能质量
在电力系统运行过程中,为电力用户提供优质电能至关重要,但由于受到各种因素影响,极易出现各种电能质量问题,比如,电流质量、电压质量[2],严重影响发电设备、用电设备等,无法处于动态运行中,缩短了其使用寿命,甚至造成严重的经济损失。在新能源接入后,也出现一系列的新问题,比如,风力发电机组不具稳定性,电网出现闪变现象,降低了电能质量。针对这种情况,必须定性分析新能源接入对电能质量造成的各种影响,根据其具体情况,制定科学、合理的电能质量指标,定量评估新能源并网电能质量,制定合理化的新能源准入标准。其关键技术问题体现在不同方面,比如,新能源准入电能质量标准的制定,电能质量改善对策。
3、新能源并网影响电网安全性
就电力工作而言,电力系统的安全、稳定运行至关重要。在大规模新能源接入之后,实现了发电设备的并网运行,电网“安全、稳定分析”更加复杂化,出现了一系列新的问题,严重影响电网的安全运行,需要全方位分析相关因素,比如,新能源接入具体规模、并网设备类型,采取可行的措施合理仿真、校验电网的安全性、稳定性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆就风电场来说,出现的问题较多,比如,低电压穿越问题、配网继电保护问题[3],急需要具体分析各类问题,采取有效的措施加以解决。就电网规划工作关键技术问题来说,光伏并网孤岛问题的检测、预防对策;光伏接入稳定性分析等。
二、新能源接入电网规划方法
1、新能源外送通道容量规划
在各类新能源选址过程中,相关人员必须全面、客观分析一次性能源分布情况,比如,风能、太阳能[4]。由于能源丰富地区自然环境大都恶劣,人口也比较稀少,新能源发电站大都和负荷中心呈逆向分布,新能源发电必须经过较远距离,才能达到负荷中心,需要加强输电通路方面的建设。但新能源建设周期并不长,相关电网设施建设速度也较慢,极易出现输电阻塞等问题。为此,必须综合分析各方面影响因素,根据地区建设具体情况,通过不同途径合理规划新能源外送通道容量,顺利传输电能,提高电能利用率,确保电网处于安全、稳定运行,有效满足各地区工业、农业、居民生活等方面的用电客观需求,促进各地区持续发展。
2、新能源消纳电网规划方法
在各种新能源应用过程中,促使电力系统有效接纳各种新能源已成为电网规划工作的关键所在,是电力工作朝着“低碳、环保”方向持续发展的重要保障。就新能源消纳来说,在均衡新能源接入后对电力系统的影响基础上,要找到产生影响、电网投资运行费用二者间的均衡点。相关人员必须综合考虑风电等新能源接入后,对不同电网结构造成的影响,采取有效的措施降低其影响,提高电力系统的灵活性、可靠性,可以有效承受新能源接入之后的波动,避免对整个电力系统负担,不会因为新能源的接入增加电网运行成本,提高电网运营效益。
3、注重新能源并网的电网优化规划
在电网规划建设中,新能源的接入后,其不确定性特点日渐显现,电网系统的接纳波动承受能力提出了新的更高要求,必须客观分析这方面存在的问题,提高电网接纳新能源接入承受力,电网容量过大情况下各类新能源也能得到优化利用,合理调整网架,更好地适应新能源间歇性特点,构建电网优化规模模型,提高电网安全性、稳定性。
三、结语
总而言之,在电网系统运行过程中,新能源的接入会影响电网设备以及线路的稳定运行,投资运行成本也会大幅度增加。面对这种情况,在新能源发展背景下,电网规划工作面临着巨大的挑战,是一项系统而复杂的工程,难度较大,建设周期较长,必须结合各地区实际情况,科学预测电力系统负荷、影响程度,有效解决新能源并网后的一系列技术问题,合理规划电网,降低其运营成本,获取更多的经济利润,有效缓解日益加重的能源危机。以此,促进新时期电网建设事业不断向前发展,走上长远的发展道路。
参考文献:
[1]张建华,曾博,张玉莹,刘大川,杨煦,李晨,刘文霞.主动配电网规划关键问题与研究展望[J].电工技术学报,2014,02:13-23.
[2]周孝信,鲁宗相,刘应梅,陈树勇.中国未来电网的发展模式和关键技术[J].中国电机工程学报,2014,29:4999-5008.
[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.
[4]彭波,陈旭,徐乾耀,张宁,康重庆.面向新能源消纳的电网规划方法初探[J].电网技术,2013,12:3386-3391.
论文作者:张俊,邵世强,尹德智
论文发表刊物:《电力设备》2016年第16期
论文发表时间:2016/11/10
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