协同新能源发展的电网规划关键技术的探讨论文_邓程民

(国网安徽省电力公司旌德县供电公司 安徽旌德 242600)

摘要:我国风能、太阳能等新能源资源丰富、分布广泛,发展新能源发电技术对保障我国能源安全、节能减排、实现可持续发展具有重要的战略意义。新能源的充分开发和利用对人类社会实现可持续发展具有极为重要的意义和价值。只有加强对协同新能源发展的电网规划过程中存在的相关问题进行全面分析,探讨规划过程中的关键技术,不断优化和提升相关技术,才能促进新能源、电网实现持续、健康发展。

关键词:新能源;电网规划;关键技术;发展

1 协同新能源发展的电力系统发电技术

1.1风力发电技术及其应用

(1)风力发电机组控制系统的特点。风力发电机组控制系统的核心器件是主控制器,该系统具有良好的调向功能和变距系统。从整体情况来看,风力发电系统机组控制系统的制动系统以及并网方式与常规状态先得电厂的制动系统存在明显的差异性。(2)风力发电系统。风力发电系统通过电力电子背靠背变频技术的有效应用,对实际发电功率进行调整,促进电磁转矩控制机组的转动的可靠性,从而对转速进行合理的调整。(3)定桨距异步风力发电机组并网控制。科学合理的并网能够有效的对并网过程中的冲击电流进行合理的抑制,促进风力发电的效果更加科学化和高效化。(4)定桨距异步风力发电机组的实际情况。定桨距异步风力发电机组主要采用异步感应发电机进行实际发电操作,该风力发电机组发电机励磁本身是无功的,需要从外界自然环境进行汲取和吸收。该风力发电机组采用软并网装置,并且其内在的叶轮节距角在实际应用中不能够进行调整。在定桨距异步风力发电机组进行实际应用的过程中,风速高于额定风速后应当结合实际情况采取额外的保护措施,确保新能源发电的实际情况满足社会发展的实际需求。(5)定桨距异步风力发电机组软并网。该发电机组软并网采用750kW异步发电机为主要设备,并确保并网满足35kV。该发电机组软并网能够有效的并网过程中的冲击电流进行有效的抑制,促进转速一定的双向晶闸管导通角的逐步打开,软并网启动时吸收的有功、无功相对较小,相关研究显示,软并网启动时冲击电流约3倍,很大成都上低于直接并网是的冲击电流,因而具有良好的应用性。

1.2太阳能光伏发电技术极其应用

太阳能光伏发电技术的应用也同样需要相关技术支持。在目前的技术支持下,太阳能光伏发电技术在电力系统中应用中的结构形式主要有3种,其分别为独立户用型、并网型、并网/独立型。独立户用型指的是太阳能光伏整体系统的控制通过电压源电压来实现;并网型指的是太阳能光伏系统的整体控制主要凭借电压源电流得以实现;并网/独立型指的是实现PV和UPS的有机融合,凭借电压源控制过程促进切换动作得有有效实现。在实际应用光伏发电技术的过程中发现,应用该种技术最大的难度在于如何实现对电能的质量进行有效控制。现阶段,技术人员应通过不断提升载波频率的方式来实现对滤波器装置的设计进行不断优化,同时积极对群控技术进行综合性应用,从而来实现对注入电力系统的谐波电流参数进行严格控制。相关研究结果显示,在电力系统的实际运行过程中,必须要通过安装保护/安自装置的方式来最大限度地防止太阳能光伏发电接入改变电力系统潮流方向的工程中,装置被熔断或者断路器装置的运行状态受到影响,动作失效等问题出现,进而保证整个电力系统运行状态的稳定性。

2 新能源接入对电网产生的影响

大规模新能源接人对电网影响的主要内容如图1所示。

2.1新能源并网对功率平衡的影响

在电力系统中,电能供需平衡是其实现正常运行的一个必要条件。在常规电网中,电网功率平衡的压力主要来自于2个方面,第一为自于发电机组的有功调节能力,第二为来自于发电元件、输电元件出现故障及负荷的波动。这些问题的存在直接影响到电力系统运行过程中频率、功角、电压等的稳定性,对系统调峰、系统调频等提出更高的要求。协同新能源发展的电网规划过程中,各种新能源的大规模接入会给原有问题增添更多元素。

2.2新能源并网对电网潮流的影响

新能源接人电网的形式有经汇流集中接入的形式,也有分布、分散接人的形式,再计及新能源的随机性、波动性等特性,会使原有的电网潮流的分布、流向等发生变化。电网中的载流、电压等薄弱环节,也会因潮流的这一变化而改变。大规模的、分布式的、随机波动的新能源接入电网,使电网潮流注入功率呈现多元化,电网中的有功、无功分布规律更为复杂,这就给电网损耗的调控、统计等问题带来新的压力和挑战。研究新能源不同接入方式下、不同接入规模下、不同的接人点时,给电网损耗带来的不同的影响,就显得尤为重要。

2.3对电能质量产生影响

在电力系统中,为用户提供高质量的电能是主要任务。电能质量问题在内容上主要包含电流质量、电压质量等。电能质量会对电网、发电、用电相关设备的运行状况、工作效率、使用时间等产生严重影响,甚至会导致电力企业的经济效益。各种新能源的大规模接入会对电力系统的电能质量产生严重影响。例如风力发电机组所具有的波动性会使电网出现畸变率、电压波动等诸多问题。但是随着风力发电技术的不断提高,风电机组得到不断改进和优化,促进其电能质量也得到不断改善。同时,积极应用高效无功电压支撑设备、电力滤波设备也可促进电力系统中的相关问题得到有效解决,提升电能质量。提高电能质量的关键在于对新能源接入对电力系统电能质量产生的影响进行定性分析,同时还需制定并不断完善电能质量的指标,加强对新能源并网的电能质量实施科学的评估,以实际情况作为根据制定具有针对性的准入标准。

2.4新能源并网对电网安全性的影响

电力系统的安全、稳定运行是电力_丁作的核心任务。新能源的大规模接入,大量的新能源发电设备并网运行,增加了电网安全、稳定分析的复杂程度,给安全、稳定性带来了新问题。在大规模新能源接入的情况下,需要根据新能源发电并网设备的类型、规模等因素,对电网安全性、稳定性进行仿真和校验时。风电场的低电压穿越问题、分布式光伏发电的孤岛问题、包含分布式光伏发电的配网继电保护等问题,都是大规模新能源并网带来的特殊新问题,在规划阶段需要对这些新问题予以足够的重视和相应的分析。

3 结束语

新能源大规模接入电网,对电网的安全性、稳定性等提出更高的要求。新能源的发展与应用使电力系统的规划工作与过去相比面临更大的不确定性。传统的电网规划一般基于确定性的方法,未考虑不确定性带来的影响。在这一背景下,研究协调新能源发展的电网规划方法,具有重要理论意义和实际价值。

参考文献

[1]基于电网规划管理存在的问题分析[J].王晓梅.中小企业管理与科技(下旬刊).2016(01).

[2]新能源电力系统控制与优化[J].刘吉臻,王玮,胡阳,刘敦楠,李明扬.控制理论与应用.2016(12).

[3]新能源电力系统中需求侧响应关键问题及未来研究展望[J].曾博,杨雍琦,段金辉,曾鸣,欧阳邵杰,李晨.电力系统自动化.2015(17)

作者简介

邓程民(1986.11-),男,安徽宣城人,华北电力大学 本科 ,助理工程师,单位:国网安徽省电力公司旌德县供电公司,研究方向:电网发展与规划。

论文作者:邓程民

论文发表刊物:《电力设备》2017年第14期

论文发表时间:2017/9/4

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