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摘要:随着电力市场的不断变化和改革,电力形势也日益紧张起来,传统的电力系统模式已经远远达不到市场的需求,因此电力市场管理模式需要进行大力的改革和创新。新能源发电是新型的电力生产模式,而智能电网是建立在各种先进技术上的智能化电网,二者都具备各自的优势和发展前景,大力发展新能源发电和智能电网可以转变我国的能源和电力发展方式,实现电力生产的可持续发展。本文分别对新能源发电和智能电网进行了具体的分析,然后提出了新能源发电和智能电网的协调发展理念,以供参考。
关键词:新能源发电;智能电网;发展趋势
1、新能源发电分析
1.1新能源的特点
我国新能源资源储量丰富。积极发展新能源发电,是我国调整能源结构、保护环境、应对气候变化、转变经济发展方式和实现可持续发展的战略选择。新能源资源与能源需求呈逆向分布,新能源发电大规模发展电力需要长距离输送。新能源资源具有分散性的特点。由于能流密度低,分布到单位面积上的能量较少,风电、太阳能电站占用的空间较大。新能源发电出力具有随机性、间歇性、波动性等特点。出力受季节、气候、地球自转等因素影响。如果新能源的发电特点未能得到重视并妥善解决,将给电力系统带来诸多影响。
1.2新能源对电力系统的影响
1.2.1对电网安全稳定运行带来影响
新能源发电的大规模并网,客观上改变了瞬时平衡的电力系统的电力供应模式,给电力系统的安全稳定运行带来了一定的影响。
1.2.2对系统调度管理提出更高要求
新能源发电特性决定了对其出力进行精确预测的难度很大,因此新能源发电大规模并网对电力系统发电调节的手段及能力提出了更高要求,对电力系统生产计划编制和调度运行安排提出了更高的要求,需要加强储能、调峰、调频以及电力系统智能化建设。
1.2.3对电力系统经济运行带来影响
新能源发电出力的不确定性加大了实现系统经济调度的难度,降低了电力设备的可用率,增加了电力系统的供电成本。同时,为确保供电稳定性和电能质量,系统对辅助服务的需求增加,例如需要火电机组等进行深度调峰,影响了其单位能耗指标。
1.2.4对配电网产生一定影响
分散式新能源发电容量较小,一般接入配电网或者离网、微网应用。分散式新能源发电的接入,使得潮流不再单向由电源流向用户侧,增大了配电系统的复杂性和不确定性。
1.3新能源发电的发展趋势
发展低碳经济、绿色经济是不可逆转的世界经济发展趋势,在我国未来能源格局中,新能源发电的比例将不断上升,煤电比例将逐渐下降。 不过新能源从辅助能源成为主要能源还需要一个长期的过程,这是由我国自然资源分布、经济发展阶段和新能源发展特点所决定的。 随着国家对风能、太阳能、页岩气和小堆核电等新能源发电支持力度的进一步增强,新技术的发展以及新能源开发成本的降低、性价比的提高,智能电网技术水平的不断发展,新能源发电必将取得长足的进步。
2、智能电网发展分析
2.1智能电网概述
智能电网是建立在集成的通信网络的基础上的,它主要是通过利用传感器,测量技术以及自动控制技术来实现电网的安全,可靠,高效运行的。智能电网本身具有能耗少,安全性高,稳定性强,电力资源利用率高的优点。智能电网是电力技术进一步发展的产物,因而也可以称之为第二代电网[2]。
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2.2智能电网的发展趋势
智能电网本身有它的独特性,在现代智能电网中,智能电网具有交互,协调,高效,安全,集成等特点。在这几个特点中最为典型的就是集成性。集成性主要指的是智能电网融合了能量管理、配电管理、控制维护和远程监视等信息系统。智能电网实际上就是多种信息系统的集合。智能电网的高效性主要指的是它能够优化资产,实现资产的合理利用。智能电网通过引入先进的信息和监控技术,有效提高了资产利用效率,降低了维护成本,最终实现了资产的优化。智能电网的交互性主要指的是智能电网与用户设备之间可以实现有效沟通。在智能电网运行过程中通过与用户设备的有效交互,有助于电力用户发挥其积极作用。这对于电力系统的正常运行也具有重要意义。
2.2.1智能电网的决策系统的发展
在未来的智能电网中仿真决策系统将采用快速仿真决策技术。快速仿真决策技术是基于事件响应研究出来的,该技术与传统的静态安全分析系统相比有着显著区别。快速仿真决策系统,能够通过为智能电网提供数学支持,从而来达到维护电网的安全,稳定的目的。未来的决策系统还有一个特点,那就是它是基于知识共享系统形成的。在未来的智能电网中,电力网络系统中的信息将以几何级的数量增长,信息之间的关联度也将越来越紧密。要想实现及时高效的决策就必须要综合这些信息。广域,多层次的知识资源共享系统的建立就显得非常重要。基于知识的智能电网决策系统,能够实现对资源的高效利用。
2.2.2系统集成的发展
分布式系统集成是智能电网的重要特征,分布式系统集成主要包括分布式发电,分布式储能,需求响应等三部分。在未来的分布式发电系统中既可以接入配电系统,也可以不接入。分布式发电机既可以与主网相连,同时也可以自行运行。分布式发电系统在运行过程中对DG的接入是一个难点,需要引起我们高度重视[3]。需求响应是分布式系统集成的一个重要因素。针对需求响应,在未来的发展中实现在正常、紧急与恢复状态下的协调运行将是一个重要趋势。
2.2.3监控方式的发展
当前的监视控制方式是一种由相互独立的各部分组成的控制系统。这种方式虽然能够满足电网的基本要求,但是随着电力形势的日益复杂,这种技术己经不能适应时代发展的要求。在今后的发展过程中我们主要是要采用MAS形式的监控系统。MAS监控系统与传统的监控方式相比更具有伸缩性,遗留系统之间的关联度也有所增强[3]。当前MAS系统在人工智能领域得到了深入研究,相信在今后的发展中MAS监控方式将得到有效利用。
3、新能源发电与智能电网的协调发展
协调发展是一种强调整体性、综合性和均衡性的发展,它不片面追求单个系统或要素的发展速度,而是侧重于多系统或要素在总体目标下的均衡发展。从协调发展内涵来看,实现新能源与智能电网协调发展就是要求新能源发展与智能电网发展在速度上匹配、在规模上均衡、在技术上适应、在政策上配套。从新能源发展角度来看,新能源的发展要适应电网发展的要求,就是要建设电网友好型新能源电厂,全面提高新能源发电的可调、可控性,满足电网灵活调度运行的要求。区别于普通的新能源电厂,电网友好型新能源电厂具有类似传统电厂的控制特性,在有功功率控制、无功功率控制和电能质量等方面能够满足相关技术标准和要求。从电网发展角度来看,电网的发展要适应新能源发展的要求,就是要建设智能电网友好接入新能源,全面提高电网接纳新能源发电的能力,满足新能源大规模发展的要求。智能电网充分发挥了大电网自愈、灵活、安全、兼容、经济、高效等功能,能够实现整个系统资源的有效整合和合理利用,为新能源大规模并网创造条件。
结语:
总之,新能源发电和智能电网都有其独特的优势和特点,都应该得到广泛的应用。只有加强新能源的开发力度和智能电网的建设力度,才能提升我国能源的优化配置能力,从而满足电力市场新的发展需求。
参考文献
[1]张伟波,潘宇超,崔志强,张卫东. 我国新能源发电发展思路探析[J]. 中国能源,2012,04:26-28+41.
[2]刘壮志,许柏婷,牛东晓. 智能电网需求响应与均衡分析发展趋势[J]. 电网技术,2013,06:1555-1561.
[3]鞠平,秦川,黄桦,吴峰,金宇清. 面向智能电网的建模研究展望[J]. 电力系统自动化,2012,11:1-6.
论文作者:梁校
论文发表刊物:《电力技术》2016年第5期
论文发表时间:2016/10/15
标签:电网论文; 新能源论文; 智能论文; 系统论文; 电力系统论文; 电力论文; 分布式论文; 《电力技术》2016年第5期论文;