区域电网与新能源电源协调发展思路分析

吴发林

532301198602061535，云南楚雄  675000

摘要：新能源发电技术在我国的发展比较迅速，通过充分应用各种新能源改善了传统电力系统电力不足的问题，不过在与区域电网接入并网的过程中，对电网带来一定影响，主要体现在电网的运行质量和安全稳定运行方面。针对这一情况需要做好整体规划工作，确保区域电网与新能源电源能够协调发展构建新型的电网系统。因此开展本文的研究工作主要简单概述新能源，分析新能源接入区域电网的影响，提出协调发展的相关思路，以供相关人员参考。

关键词：区域电网；新能源；电源协调发展

国家电网都以火力发电为主，随着新能源的介入，建立了许多新型发电站，逐步代替火力发电，体现发电的环保性。不过新能源在与区域电网并网的过程中带来一定影响，并不利于区域电网的稳定运行。因此需要相关部门认识到新能源电力的具体特点和影响情况，做好总体规划工作，遵循相应原则，完善技术规范，加强并网后的监测工作，及时解决问题，确保整个系统能够稳定运行，为电网的进一步发展提供支持，提高新能源电源的合理应用，促进电力企业的可持续发展。

一、新能源的概述

我国发电能源主要包括煤炭、水、核电、新能源等多项能源，其中煤炭的占比较大，不过新能源有着良好的发展前景。新能源主要包括风力发电、太阳能发电、海洋能发电。风力发电是产生新能源的主要方式之一，有着较大的应用范围，不过会受到地域限制，需要该地有着明显的封闭资源，合理利用这一自然资源进行发电，不过受到天气因素的影响比较大，存在不稳定性。太阳能发电是通过太阳能的辐射能量产生新能源，太阳能发电有着显著的昼夜交替特征，不可持续产生新能源[1]。海洋能发电主要是来自海水运动，产生的能量也会受到海水流动性的影响，存在一定的缺陷。我国十分注重新能源的使用，加大对新能源的研发力度，不断弥补技术的缺陷，在未来发展中会不断提升新能源的水平，弥补缺陷，为各行各业提供支持。

十四五期间可再生能源发展，面临新形势和新任务。在发展机制边界条件等方面进行了一系列的变化。我国争取实现2030碳达峰、2060年碳中和的目标，因此对可再生能源的发展提出了明确要求。要做好可再生能源的规划工作，发电装机占电力总装机的比例将超过50%，风电和太阳能作为可再生能源的重要支柱，加强研究，将新能源应用于电网中，优化电网的整体规划建设，实现协调发展成了当下的重要任务。

因此在电力行业发展进程中，需要加强对新能源的研究，分析新能源所带来的影响和优势，进一步研发智能电网，实现传统电力系统的有效升级。可以开发分布式智能电网，合理利用新能源，实现自给自足的供电模式，提高电力系统的环保性能，降低经济压力，实现电力行业的稳步发展。

图1 分布式光伏并网系统示意图

二、新能源接入区域电网的影响

（一）对电网质量的影响

新能源接入区域电网后，会对电网的电能质量产生一定影响。光伏并网和电力并网有所不同。将光伏接入到电网中，会通过适当的控制方法来确保电网的最大输出，可以充分利用光伏能量。在具体应用中，光伏能量随着太阳能变化出现随机波动的情况，如果太阳能光照比较少，光伏获取的能量比较小，同时也会受到多种因素影响，这就导致光伏输出功率发生变化，这种功率波动并不确定，因此会对电能产生影响，导致质量不佳[2]。大型电网的容量和调节能力可以有效控制输出功率的波动变化情况，因此这一频率变化可以忽略不计，但是功率变化所引起的电压波动和闪变现象会对电网产生巨大影响。光伏发电经过处理，将直流电转为交流电并入电网中，这个过程要在逆变器输入测电压，注入高次谐波，实现有效转换，不过也会影响到电能的整体质量。而在风力发电方面，由于风力资源具有不确定性，也导致风能的不确定性，从而对风力发电输出功率产生影响，导致电网的电能质量不佳。与此同时，风电机组自身特性也会影响发电的输出功率，导致有功与无功功率产生变化，进而出现电压波动，偏差闪电等一系列情况，影响到电网的总体质量。

（二）对电网安全控制的影响

风力发电过程中，电能输出与电网间并网联络线存在双向流动的关系，风力的输出电路发生变化，会使整个电网的运行频率发生变化，进而威胁到电网的安全稳定运行。光伏并网采用双端或多端电网并网的过程中，故障电流大小，电流方向，持续的时间等都会发生变化。光伏并网的过程中，导致电网中的断路器发生误判断，进行保护动作。对自动重合闸产生影响，出现短路故障问题，导致自动重合闸出现误动作，正常线路供电中断，影响线路稳定运行。也会对熔断器保护产生影响[3]。熔断器安装在变压器高压侧或电路分支部位，末端发生故障时会立即切断电路，做好线路保护工作。熔断器与电网的智能开关设备有效结合，开展控制与保护工作。光伏发电并维护整个线路的运行结构发生变化，对熔断器的感知度产生影响会引起熔断器的误动作，错误切断电流，影响电网的正常运行。

（三）对电网调峰的影响

风电和光伏发电并网后由于输出功率具有一定的不确定性，对电网频率产生影响，进而会影响到电网的调峰能力。无法满足电网高峰负荷时的要求，需要提供额外的旋转备用机组，有效控制新能源的发电情况[4]。

三、区域电网与新能源电源协调发展思路

（一）遵守协调发展规划的原则

新能源电源并入到区域电网中，对电网的运行产生一定影响，但与此同时也有一定的应用意义。它可以推动能源的高效利用，优化电能结构，推动战略性新兴产业的发展，促进电力产业升级。因此要确保区域电网与新能源电源协调发展，需要遵循相应的发展规划原则。首先要分析市场发展需求，了解市场特点，整合国内外的新能源情况进行综合分析，为电网规划提供详细资料支持。其次要分析电网结构与性能，认识到电网运行的各类特点，通过从电网特点和电能需求入手，优化新能源电源的并入，开展安全性和经济性的构建工作，实现传统电力系统的有效升级。新能源电源利用时长的提升可以有效控制单位发电的成本投入，从这一方面入手，增加新能源电源的消纳，实现有效推广。还要考虑新能源电源系统的承受能力，与区域电网有效对接，避免出现过载情况。最后还要为区域电网与新能源电源协调发展提供各方面的保障，健全相应体系，完善规划方案并出台相关政策。通过遵循各项原则开展合理规划工作，可以有效规避各类风险，提高电力系统的高效性和经济性。

（二）构建友好型的电网系统

在电网规划工作中，要认真分析电网需求和新能源的具体特点，构建友好型的电网系统，实现新能源的有效并入。引进先进的控制技术、仿真技术、计算机网络通信技术等为新能源的并网提供支持。在并入新能源电源后，借助各项技术开展有效控制工作，减少新能源对电网的运行影响情况。分析电力系统受到的影响情况，完善电力辅助系统的建设有效处理这些干扰，满足电压工作的需求，形成一个有机整体，确保电力系统能够稳定运行[5]。随着信息技术的不断发展，相应设备性能也不断优良，基于此，电网建设也要与时俱进，不断升级，逐渐构建友好型的新能源电网系统，发挥新能源的优势，实现资源的合理配置，发挥最大作用，使电网系统能够更加灵活稳定运行。

图2 配网结构示意图

（三）完善技术标准

新能源应用过程中，需要严格遵守相关的技术标准，规范合理建设和使用，才能有效规避各类影响因素，保障电网的安全性和可行性。针对这一情况要进一步完善关于新能源电源的技术规范，各区域之间加强沟通联系制定统一标准[6]。做好新能源并网的分析工作，认识到其中存在的安全隐患，并通过技术进一步规范建设，要明确设备安装并网运行，日常维护管理等各项技术标准，健全相应体系。落实于日常工作中，确保区域电网在并入新能源时，严格遵守各项标准，规避风险因素，保障新能源电网的安全稳定运行。

（四）合理规划发展规模

开展合理规划明确建设规模为新能源的并网提供一定保障。这就需要地方政府发挥作用，与新能源企业建立良好的沟通和密切合作。首先，建设常态协调机制，主动对接新能源的发展规划，建立政府主导政企联动的体系，加强对新能源并网的管理和约束。要分析当地的经济发展和电能需求等诸多情况，明确具体的规模，开展项目的规划建设[7]。根据电网的消纳能力和无线发展，确定电网的接入条件，分析后续新能源项目接入的合理性情况，制定详细完善的发展规划方案。其次，积极推进主网网架升级。近几年通过建设220千伏变电站，增加变电容量，缓解新能源的病毒问题，迅速提升新能源的外送能力。还要积极推进500千伏变电站的扩建工程，加快20千伏工程建设，完善主网网架的有效升级，为新能源的输送提供畅通高效的主通道。第三，要加强并网过程管理，根据电网特点完善新能源并网的管理体系。引进统一的技术标准，加强新能源接入的审批程序管理。并开展后续运行过程中的分析预测，制定风险防范措施，并完善电力辅助系统的建设，降低后续工作的难度。第四，要提高新能源电网的调度能力。充分借助现有的国家级省级和地级电网的调度优势，与新能源电网有效结合完善相关体制建设，提升新能源的调度和管控能力，充分发挥新能源电能的优势，实现电网的有效升级。

（五）加强接入后的电网监测

新能源电源接入电网后，还要加强并网监测工作，通过实时监测获得详细的数据信息，了解并网后电力系统的运行情况，分析其中存在的问题和问题原因。进一步研究制定针对性的方案，调整电力系统的整体规划建设。与电能监测指标进行对比分析，确定新能源发电的生产效率情况，通过不断完善升级，提高生产效率，规避各类风险。首先引进自动化控制系统，加强新能源的自动化控制，并开展实时监控工作。在自动化控制系统的支持下，打通多系统间的数据接口，实现多系统的联动协调控制。将电网的各项设备密切结合产生的数据能够自动传输到控制中心。监测各数据的运行参数与各项指标对比分析确保设备能够稳定运行。其次，将新能源电厂的无功补偿设备纳入调度管辖的范围内，接入到电网主站AVC系统中，使电厂的无功补偿设备参与到主网调压中，可以提高调压积极性，实现新能源的可测可控，确保电压稳定。最后开展综合评价工作。针对新能源并网工作，要建立完善的评价体系，明确各项标准，将日常监测中的各项数据应用于评价工作中，掌握电力网络的整个运行状态，分析电气设备的运行情况，认识到新能源并网后所带来的影响。通过评价实现全面优化，完善风险体系建设升级系统，加强电力辅助系统应用，切实保障新能源的稳定性。同时引进智能化技术，开展智能电网的构建与新能源进行结合，可以实现电网的智能化和自动化控制，远程监控电力网络的运行情况，快速进行故障定位，分析故障原因。通过监测与评价的合理建设，了解新能源并网的情况，进行适当调整保障新能源并网后电力系统的稳定运行，实现两者的协调发展。

图3 智能监测平台的应用

（六）完善相关政策

地方政府推出相关政策，能够为新能源与区域电网的协调发展提供保障和指引，激发电力企业的活力，通过积极配合解决各类问题。首先完善新能源发电配额制度，有效控制新能源的发电成本，可以实现短时间的快速回报。考虑区域范围内用电总量和运行情况，进行合理规划，明确新能源发电的配额制度，科学制定各项指标，充分发挥新能源发电的优势。通过这一制度可以提高人们和企业的重视，提供一定的支持，有效解决新能源发电的各种核心问题，提高利用率。其次要完善新能源发电电价政策。电价政策可以保障发电企业的经济效益。因此我国需要结合当前新能源发展特点，制定有效的新能源电价，通过相关政策来保障电价落实，促进新能源电能被消纳，促进新能源发电的规范发展。

四、结束语

综上所述，新能源发电技术不断成熟，应用优势也愈发明显，我国十四五规划提出的双碳目标也对可再生能源提出了新的要求。在此背景下可以充分应用新能源电源与区域电网协调发展，认识到新能源并网后所带来的各种影响，做好协调规划工作。明确具体规模，制定详细的并网计划，并加入电力协调辅助系统，应对新能源的各类影响问题。完善技术标准，加强日常监督管理，可以规范新能源的具体应用，认识到其中存在问题，完善标准建设并开展安全风险防控工作，确保新能源电网的稳定运行。政府也要出台相关政策，发挥政策优势，实现有效保障，在多种措施的支持下，可以确保新能源电源与区域电网的协调发展，实现传统电力系统的升级，提高可再生资源的利用率。

参考文献

[1] 秦宝幸. 区域电网与新能源电源协调发展研究[J]. 电力系统装备,2022(10):60-62.

[2] 秦宗瑜. 区域电网与新能源电源协调发展研究[J]. 石油石化物资采购,2021(2):127-128.

[3] 苏虹,罗益珍,曾子琪,等. 浅析区域电网与新能源电源协调发展[J]. 警戒线,2021(4):131,133.

[4] 李智博. 区域电网与新能源电源协调发展研究[J]. 华东科技（学术版）,2017,0(5):210.

[5] 常永要,时建锋. 高占比新能源电源接入区域电网的无功优化策略分析[J]. 电力设备管理,2023(11):29-31,83.

[6] 韩旭杉,王维洲,时帅,等. 高占比新能源电源接入区域电网的无功优化策略研究[J]. 上海电力大学学报,2022,38(3):251-256,263.

[7] 汪朋,方匡南,张庆昭. 新能源与区域电网协调发展的综合评价研究[J]. 统计与信息论坛,2020,35(2):121-128.