探讨新能源并网对电网调度的影响

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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探讨新能源并网对电网调度的影响

李锐

(国网山西省电力公司运城供电公司山西运城044000)

摘要:本文阐述了新能源的特点,在此基础上对新能源并网对电网调度的影响进行了简要的分析,并提出了几点新能源并入电力调度的策略。

关键词:新能源并网;电力调度;影响

1新能源的特点

已经广泛利用的煤炭、石油、天然气、水能等常规能源的资源是有限,常规能源的利用率低,对环境污染较大,不利于经济的可持续发展。而新能则是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源,包括风能、地热能、太阳能、海洋能和生物质能等,新能元的出现解决了常规能源的有限性问题以及日益突出的环境问题。新能源相比常规能源,具有自己的优势,具体而言,它的特点主要包括以下几个方面。

(1)资源丰富,普遍具备可再生特性,可供人类永续利用;比如,陆上估计可开发利用的风力资源为253GW,预计到2010年可以利用的达到4GW,到2020年到20GW,而太阳能光伏并网和离网应用量预计到2020年可以从目前的0.06GW增加1至2个GW。

(2)不含碳或含碳量很少,对环境影响小,新能源在发电的过程中不会排出有害气体,对环境产生的影响小。因此,新能源发电清洁无污染,而且可持续性很强,对保护环境和推动经济的可持续发展

(3)分布广,有利于小规模分散利用;

(4)能量密度低,开发利用需要较大空间;

(5)间断式供应,波动性大,调节性差,不利于电能的持续供电;如风能发电,必须在有风的情况下才可以发电,若没有风,发电就会减缓或者停止,风大发电多,风小发电少。太阳能发电也是如此,只能在白天发电,晚上无法进行,白日的照射强度和照射角度等也会影响到发电的功率,无法满足工业用电的稳定性需求。这对电网的稳定运行有很大的影响。

2新能源并网对电力调度的影响

在常规能源资源供应日益紧张、人们对气候变化等全球性环境问题关注不断升温的背景下,新能源的出现促进能源可持续发展。在我国大规模开发利用新能源,对保障能源稳定供应、调整优化能源结构、保护环境、带动经济转型和产业升级具有重要意义。

新能源大规模并网面临电力系统调峰、电力系统安全、电能质量三个技术问题:调峰问题是指由于风力不稳,要实现电力平稳输出,需要建设大量的备用容量和调峰电源;电力系统安全是指风电、光伏出力多变和瞬间冲击,影响电网的暂态稳定性及频率稳定性;电能质量则是指新能源大规模并网引起电压水平降低,风机中的电子设备带来谐波污染,影响电能质量。当然由于新能源发电具有间歇性、波动性等特点,新能源的大规模并网,也给电力系统的调度运行带来困难和挑战,主要表现在以下几个方面:

2.1打乱原本的调度计划

新能源并入电网后,会降低电网的整体电压,导致电压不稳定,影响电网内其他设备的正常运行,甚至还会影响到整个电网运行的安全;新能源发电并入电网后产生的冲击电流也很大,影响电网稳定运行,若冲击电流的影响较大时,电网出现运行的问题,则只能在处理完异常问题之后才继续调度计划;一些严重的冲击还会造成电网的局部停运,使原本的电力调度计划无法顺利进行。

2.2增加电力调度的难度

随着新能源并入电网,造成频率的波动和电压的骤降不容忽视,这会直接影响到电网的稳定性。例如多个风力发电机组同时并入到电网中后,由于电压的骤降,补偿电容会起到稳定电压的作用。但是,当风速超过切出值,风电会切出并入电网状态,造成补偿电容的损失,降低电网电压稳定性水平。无论是频率的波动,还是电压的骤降,都会影响到电网的稳定,增加了电力调度的难度。

2.3对电网调度经济性的影响

新能源电力对电网调度的经济性影响体现为双重性,具体如下:①有利影响。新能源发电的成本很低,和传统的发电相比,极大

降低了成本,属于一次投资,终身受益的项目;而且新能源发电几乎不会产生污染性的排放物,对保护环境也有着重要的意义。特别是在当前的社会环境下,电力的供应和电力的需求达不到平衡,需要新能源发电作为补充,承担一部分电力供应的负荷。

②不利影响。新能源发电并不稳定,要保持电力调度的正常进行,往往安排额外容量的设备,增加了电网的可靠性成本。新能源发电目前还不是很成熟,技术上还有很多问题需要解决,这也是当前新能源发电并没有大范围推广的主要原因之一。但是从长远的发展来看,新能源并网是未来社会的必然趋势。不论是从成本的角度考虑,还是从保护环境的角度考虑,都会选择新能源。

3新能源并入电网调度的对策

新能源并网是时代的趋势,它对推动经济的可持续发展和协调电力供求关系有着重要的作用。因此,可以采取相应的对策,推动新能源并入电网调度。具体的对策分析如下:

3.1寻求政府的支持

新能源发电是利国利民的大事,可以请求和当地府的合作,共同协商制定新能源调度的规章制度,让整个电网调度更加规范化,加快新能源电力融入到电网系统中。

3.2科学规划新能源发电的接入容量

新能源接入电网的容量,对电网的稳定性有着重要的影响,合理规划接入的容量,就能够让新能源发电在不影响电网稳定性的情况发挥其应有的作用。关于这一点,一定要从电网的负荷水平和实际实际电源结构入手,做到电网结构的优化,协调大小电源的使用,为电网的稳定运行奠定良好基础。

3.3加快电网的建设

当前新能源并网和电网的矛盾,在一定程度上是由于电网的建设不够完善。因此,建立一个强大的电网系统,对提升新能源并网有着重大意义。以目前的实际情况而言,未来的电网建设要把重点放在提高电网运行稳定性、提高电网输送能力、降低供电能耗与加强电网兼容性等方面,让电网可以接受大容量的新能源并网。

3.4加强新技术的应用

新能源发电的一个缺陷就是因为其运行的不稳定,监控起来也较为复杂,因此,在接入电网后的调度和调试有很大问题。基于这种现象,可以从新技术的应用入手,加强对新能源发电的控制,对新能源发电进行有效的控制,进而实现新能源发电无缺陷博并入电网系统中。

3.5加强电力调度管理

电网系统的调度管理直接影响着电网供电的质量,虽然新能源发电会影响到电网运行的稳定,但是调度管理能够在一定程度上减弱这种影响。所以,调度管理可以通过建立两个独立的系统,分别管理新能源发电与传统电力,实现数据的共享,完善调度的缺陷。

4结语

总而言之,在应用新能源的过程中,要全方位分析其对电网调度管理各方面的影响,采取有效的对策,解决存在的问题。以此,使新能源能够更好的发挥自身的作用,使电网能够处于安全、稳定运行中,更好地服务于社会大众,具有较好的经济效益、社会效益。

参考文献:

[1]汪胜和.新能源对电网调度管理的影响分析[J].安徽电力,2014,31(03):50-53+62.[2017-09-09].

[2]李天骄.分布式发电对输电网调度的影响分析[D].济南:山东大学.2014.