协同新能源发展的电网规划关键技术研究

叶强

宁夏回族自治区电力设计院有限公司 宁夏 银川 750016

摘要：新能源区别于传统能源，具有可再生、储量大、污染小的优势，新能源的广泛应用，能够切实降低我国的传统能源消耗量，从而缓解我国的能源应用压力。电力系统事关国计民生和社会发展，与能源供给具有密不可分的关系，而构建协同新能源发展的电网规划则是支持我国能源事业持续健康推进的重要基础。

关键词：新能源；电网规划；协同发展

引言

光伏发电技术在我国已经形成比较完整的产业链条，具备大规模开发和应用的前景。新能源在并网过程中会对发电系统造成一些影响，主要表现在电网频率、谐波等方面的波动，造成电压不平衡等问题。这些问题的产生会给正常的电力生产带来冲击，影响电力系统的有效运行。通过分析新能源并网对电力系统电能质量的影响，探索新能源发电对电力行业的积极影响。

1新能源发电的特点

现阶段，为加深对新能源发电的了解，要对其发电的特点以及类型进行研究分析，从而能够更好地使用新能源进行发电。当前，新能源发电的特点主要包括：首先，新能源发电中的风电与光伏发电是不具有持续稳定性的，这两种新能源发电形式具有波动性，难以作为持久稳定的发电输出源。风电需要根据风速的具体强度以及实际情况不断进行改变，难以保持长久稳定地输出。同时，光伏发电亦是如此，其受光照变化的影响，其输出的强度也是随着一天的光照变化随时改变的。其次，新能源发电中的风力发电以及光伏发电，一个属于正调峰特性，一个属于反调峰特性，即风力发电夜晚输出的量大于白天，而光伏发电则相反。现阶段，在实际利用新能源进行发电的过程中，要充分了解其中的特点，从而能够更好地规划电网，有效地提升新能源发电的利用率。

2新能源接入对电网的影响

2.1新能源并网对功率平衡的影响

电网运行是否安全可靠很大程度上取决于电网功率是否平衡，在新能源未接入电网之前，通过发电机组的有功调节以及发电、输电元件故障处理和负荷随机波动来保持功率的平衡。在新能源大量接入电网以后，因为与常规电网的发电机组有功调节等产生冲突，会使问题变得非常复杂。比如，在风能这一新能源并入电网之后，由于风能发电会产生强烈的波动而和电网系统设备产生矛盾，尤其在夜间低谷期具有反调峰的特点会使电压变得十分不稳定，从而影响整个电网系统的功率平衡，对电力系统的安全稳定运行产生冲击。

2.2新能源并网对稳压系统的影响

新能源发电与传统的火力发电不同，明显的差别因素是受到外界的干扰更多。新能源会受到很多条件的制约，导致输出的电压变化范围更大，对并网后的电力系统产生更大的影响。输出功率的变化会对新能源容量的调节产生一定影响，也对电网运行的调节带来很大干扰。当前，电力系统都是运用切电容器和LTC调压接头控制电压，这种操作无法实现并网后的安全运行，容易对电压产生波动。在新能源并入电力系统后，这种不良的调压方式会带来很多隐患，常见的有减少输出电压值，用电质量下降，对电力系统的安全带来不利影响。要在并网过程中保证电力系统的正常运行和调节，科学安排电力系统的调压结构，保证电力系统的安全运营。

2.3新能源发电的供电质量标准

当前，在新能源发电的应用过程中，需要对新能源发电的供电质量进行整体的分析，为电网规划提供基础标准。在供电的质量方面，水力发电的供电质量与风力发电的供电质量都能够到达标准，同时，这二者在我国范围内的大部分地区都能够开展建设应用，且供电的质量比较高，虽然在稳定性方面较差，但是也足够部分地区日常的使用。太阳能发电在我国的应用范围更加广泛，太阳能发电的基础设施建设相较于风力发电与水力发电都更为简单，同时，太阳能发电不受季节影响，在发电过程中也能够提供更多的能量，自身所能够输出的供电质量也是三者之间最高的，这是其他两种发电类型所不具有的优势。

3协同新能源发展的电网规划总体思路

3.1分析电能需求和新能源特性

电网规划的基础是分析市场需求，在此基础上才能准确预测负荷和负荷的分布、结构等，这些对于电网网架规划、电网滚动规划以及电网安全校核具有十分重要的作用。此外，分析新能源的特性，风能、太阳辐射能和常规能源不同，它们会受到自然环境的影响，所以，在开发利用前首先要探明新能源的分布和储量，需要长期数据采集和数据挖掘工作的配合否则无法准确分析新能源分布规律。同时还要准确分析各类新能源发电原理，比如风能转化为电能的关键性因素、不同类型的发电方式、对环境的要求等。需要解决的问题有：首先，做好对新能源并网实现的模拟；其次，关于风机和光伏阵列的模拟、风力发电系统与光伏发电系统的模拟等；最后，还要结合新能源的特殊性，比如新能源容易受到自然环境因素的影响，做好空间、时间相关性分析。

3.2充分利用市场化手段，扩大新能源消纳空间

现阶段，通过应用市场化的手段有效平衡能源建设系统，不断完善运行机制，从而保证新能源发电的开发与应用，并且能够有效提升新能源的利用率和普及程度。市场化的手段有效地打破了各区域的贸易壁垒，有效引导新能源消纳空间的扩大，缓解当前新能源发电中存在的问题。同时，市场化的手段还可以从侧面对技术创新起到促进作用，有效促进技术的完善与进步。在当前我国新能源发电接入阶段，要合理利用市场化手段，有效拓展新能源消纳空间，真正提升新能源发电的利用效率。

3.3合理控制电能质量

新能源并网会对电力系统产生一定的影响，应该根据对电能影响的内容，完善电网系统设备。全面优化电力系统的布局和设计，在电力系统容易发生闪变和波动的情况下，及时加装电力滤波器，以保证并网后的稳定运行，使电压波动在合理范围之内，加装压恢复器能够提高稳定性，最大程度地减少谐波的影响，还可以安装静止无功补偿器，以减轻谐波的干扰。

3.4建立系统综合评价体系，制订电网规划方案

综合评价体系的作用是通过各类能反映电力系统情况的指标，对系统运行性能进行定量分析，可为电力规划提供优化方向。在电网规划方案制订时，随着新能源的大规模接入，对原有的电源规划、电网规划提出了新的要求，不但要考虑新能源的发展问题，还要考虑如何使新能源与常规能源、与电网协同发展。

3.5不断完善新能源发电的相关标准，有效创新管理方式

随着我国不断开发应用新能源发电技术，相应的标准系统也需要不断建立和完善，建设多数据监控平台、设备状态和使用状况平台等一系列管理系统，通过多种方式开展管理工作，有效掌握新能源发电的相关数据及规律，反向促进技术的创新与完善，推动新能源发电技术的专业化、标准化发展。同时，要不断优化完善并网技术，将能源检测系统以及开发应用系统相结合，有针对性地优化并网技术。

结束语

总而言之，当前我国正处于新型能源格局建设的关键时期，协同新能源发展的电网规划关键技术的应用能够显著降低我国的能源应用压力，形成多元化的能源输入系统。因此，可通过建立能源互联网、整合系统综合评价体系、合理选择新能源接入方式以及合理设置双回线路等途径，完善电网规划。

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