摘要:新能源的接入对于电网规划来说,产生了很大的影响,这些影响因素要根据新能源的类型来判断,不同的新能源发电对于电网的规划有着不同的影响。目前电力工业新能源接入还存在诸多研发利用问题,新能源的接入可靠性得不到保障,但其快速的发展和无限的潜能都是让人欣喜的,人类离不开能源作为物质基础,大力加强新能源开发利用力度,提高新能源转换科技技术,是人类社会发展的必然趋势。
关键词:新能源发电;接入;电网规划;影响
传统的能源转化过程中对环境污染大,随着人们的环保意识越来越强,逐步开始挖掘风能、光伏等新的能源种类。随着各种新能源的不断发展与应用,如何解决新能源的有效接入已经成为当前电网发展的一项核心工作内容。新能源投入实际使用,对以传统能源接入为出发点进行建设的配电网,无论是运行的灵活性,还是整体的经济性或使用的安全性,都提出了更严苛的要求。传统配电网面临着巨大的挑战,迫切需要整改,不断提升可靠性及适应性,降低接入问题造成的影响,避免波及到社会生活与生产用电的正常使用,顺利完成传统配电网向现代主动配电网的转变。
1新能源发电特点
第一,风电和光伏发电具有间歇性和波动性。风电机组的出力是根据风速情况随机变化的,不能保持可控恒定输出。同理,光伏电站的出力受到太阳辐照强度的影响,也不能保持可控恒定输出,这是风电和光伏发电最大的缺点。风电场和光伏电站出力的间歇性和波动性将影响系统的可靠性,引起系统更多的调峰和备用容量需求,使得常规发电机组需要增加启停次数。从电源可靠性角度看,风电和光伏发电仅提供电量而不能提供与其装机容量相匹配的容量。第二,风力发电一般表现为反调峰特性,而光伏发电则表现为正调峰特性。风电场的出力一般是夜晚大于白天,而负荷变化规律与此刚好相反。由于风电机组的输出功率无法像常规机组一样灵活地控制,可控性差,因此,风电并网后将增大电网的净负荷峰谷差。而光伏发电的出力则是白天出力最大,晚上出力为零,与负荷变化规律基本相同,因此光伏发电并网后将减小电网的净负荷峰谷差。故风电和光伏发电表现出相反的调峰特性,对净负荷峰谷差的影响取决于风电和光伏发电发电量。
2新能源接入电网规划方式
2.1新能源接入电网规划整体思路
当对电网系统寻求一个恰当的新能源接入比例,这样做的目的是为了能够为新能源是否盈亏提供保障,最大程度节约成本;为了推动电网体系能够在运作的过程中可以达到最佳的效果,一定要对机组的运作情况、线路过载等方面进行掌握。因此,相关人员在对新能源的接入进行处理过程中,应当将相应的运行点调制到最佳的地方,禁止出现安全边界的情况发生;倘若系统不能符合上述两种情况,那么就应当对其影响因素引起必要的重视,在电网规划的过程中对不同种类的问题加以完善,确保系统可以最大程度符合新能源接入的有关标准。
2.2规划方式框架探析
在一定程度上受到建设能力或者是其他因素所产生的的制约性,那么相关人员就采取科学的方案来对网络阐述容量进行制定;这里值得一提的是,当确定详细方案以后,相关人员就需要对不同类型的网架结构方案做好详细的评估工作,这样才能够准确的判断出新能源接入的能力。相关人员在进行评估的过程中,倘若新能源接入能力可以达到有关要求的情况下,那么就可以将输电容量做好适当的减少。在此条件下,相关人员继续对评估进行处理,一直到新能源接入能力不能符合有关要求即可。最后,相关单位在对框架方案所产生的运作成本以及有关投资进行对比以后,就可以将最终的方案确定下来。使用此分析手段能够获得科学的框架方案,在符合新能源接入基本要求时,推动电网系统可以在运作过程中达到理想的状态。
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2.3电网接入能力分析
可以采取分月份的形式,对系统所产生的数据加以处理,并在每一个月份中对系统电场所具有的情况加以分析;在对新能源出力曲线进行模拟实验的情况下,应当不同月份的相关曲线做好处理工作,最终使新能源接入能力达到集合的目的;可以得到相应的集合以后,就可以在输送能力受到制约的条件下对新能源接入能力做好详细的判定工作;将各种新能源进行统一计算以后,就可以对输送情况下的接入做好有关预算工作,并对接入的能力加以判定。
3新能源接入对电网规划的影响
我们在对电网进行规划的时候,接入新能源对选择电网电压并没有什么大的影响。风力发电与光伏发电常常会受到天气等自然条件影响,其发电会呈现出发电间歇性与波动性,电量变化随机性大。并且电网会产生冲击电流,使得电网的频率出现偏差,电压出现波动,进而影响稳态电压分布和无功特性,使电网的不可控性和调峰容量余度增大,使电力系统的安全稳定性受到影响。新能源发电电子装置会产生一定的谐波和直流分量,当谐波和直流分量注入电力系统后,会引起电网电压畸变,影响电能质量,还会造成电力系统继电保护、自动装置误动作,影响电力系统的安全运行。新能源势必会取代传统能源成为人类生存发展的物质基础,这只是早晚的问题,是社会经济发展的大势所趋。当前新能源开发转化技术能力还不够成熟,电力工业新能源开发利用还不足以起到主导的作用,但对电量补充和一些偏远地区的供电等还是起到很大的作用。新能源发电本身所具有的波动性,间歇性、不可控、可调度性差等特点还没有得到有效解决,在电网接纳能力不够的背景下,新能源发电并网运行难度大,成本高,同时也会给原有电力系统带来很多的负面影响。
对于单项规模比较大并且发电比较集中的新能源,其电网规划主要的影响因素有两个方面:①在电力电量的平衡计算中,对出力进行计算。②要重视距离比较远大功率输电的经济性与安全性。一般来说,在对核电厂进行出力计算的时候,在电力电量的平衡计算中,通常用的是额定运行状态下的参数来进行计算。在水电厂出力计算的时候,在丰水期一般是在满载状态下进行计算的,在其他的时期一般作为调峰使用。太阳能的电厂与风电厂出力的随机性比较强,其波动性也比较大,并且不容易控制,调度起来比较难,反正就是对电网每个方面的要求都比较高,因此,我们在进行电网规划的时候一定要注意。新能源发展中分布式的发电,能影响到电网规划的主要是负荷的预测,电网结构的确定。
分布式新能源发电对电网规划所产生的影响一般在两个方面:①负荷的性质不确定。②分布式新能源发电使得我国的规划设计人员有了新的思路,设计规划人员在选择方案的时候多了许多的选择。其分布特性使电网的规划有了许多的方案可以选择,多了新的方法,变电更加的复杂。
结语
总而言之,新能源的接入对于电网规划来说,产生了很大的影响,这些影响因素我国要根据新能源的类型来判断,不同的新能源发电对于电网的规划有着不同的影响。目前电力工业新能源接入还存在诸多研发利用问题,新能源的接入可靠性得不到保障,但其快速的发展和无限的潜能都是让人欣喜的,人类离不开能源作为物质基础,大力加强新能源开发利用力度,提高新能源转换科技技术,是人类社会发展的必然趋势。
参考文献:
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[3]甘磊.考虑大型新能源发电基地接入的大电网规划方法研究[D].华北电力大学(北京),2017.
论文作者:袁春晖
论文发表刊物:《电力设备》2018年第22期
论文发表时间:2018/12/5
标签:新能源论文; 电网论文; 光伏论文; 能力论文; 风电论文; 负荷论文; 电量论文; 《电力设备》2018年第22期论文;