电网规划中的新能源接入影响分析

(整期优先)网络出版时间:2021-06-21
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电网规划中的新能源接入影响分析

胡 克

广东电网有限责任公司中山供电局 广东中山 528400

摘要:随着当今社会经济的发展与科学技术的进步,新能源发电技术已经开始在电力工程领域中得到了越来越广泛的研究和应用。在此过程中,电网规划中的新能源接入也开始备受社会所关注。基于此,本文就对新能源接入对于电网规划的影响进行分析,以此来为相关问题的解决提供参考。

关键词新能源;发电;电网规划;接入;影响

引言:在当今的经济社会中,随着工业生产领域的发展和人们生活水平的提升,社会对于电力的需求也上升到了一个全新的高度。而伴随着能源与环境问题的日益突出,电力行业对于新能源发电的研究也日渐深入。通过新能源发电技术的应用,可逐渐取代传统的火力发电,在满足社会用电需求的基础上实现能源和环境的良好保护。但是在具体的电网规划过程中,新能源的接入将会对传统电网产生一定程度的不利影响。基于此,电力行业应对这些影响加以科学分析,并通过合理的措施来加以应对。

  1. 新能源概念及其发展现状分析

  1. 概念

新能源又叫做非常规形式的能源,它指的是除了传统能源之外的各种新型能源,也就是刚刚开始得到开发和利用、正在被积极研究着、并具有很大推广价值的能源。就目前来看,新能源主要包括风能、太阳能、地热能、海洋能、核聚变能以及生物质能等。

  1. 发展现状

虽然新能源在很多的发达国家已经实现了良好的应用与发展,比如新能源汽车的应用等。但是就我国目前的新能源发展来看,其使用效率依然比较低,能源的供应和需求关系也较为紧张。比如,在我国的电力工程中,火力发电的占比依然比较高,这就加大了煤炭等不可再生能源的需求量,而目前我国的煤炭资源储量已经开始呈现出了快速降低的趋势[1]。因此,在当今能源和环境问题的不断加剧情况下,我国应加大力度对新能源及其应用进行研究,让各种的新能源被合理应用到社会生产生活中,以此来有效替代传统的不可再生能源。这样才可以在满足社会发展需求的基础上实现能源与环境的可持续发展。

二、新能源接入对电网规划的影响分析

虽然我国在近年来的新能源发电技术方面已经投入了非常大的研究力度,但是因为新能源发电技术具体应用中的诸多问题依然有待进一步解决,所以若将相应的设备直接接入到传统电网中,必将会对其产生一定程度的不利影响。通过具体的研究与分析发现,其主要的影响包括电网规划安全性、电网运行稳定性以及电网运行费用这三个方面,以下便是对新能源发电装置接入到传统电网所产生的影响分析。

(一)对电网规划安全性的影响

在对电网进行规划的过程中,随着新能源电力的接入,传统电网的运行势必会受到一定程度的影响。比如,光伏发电将会被环境气候所影响,进而表现出间歇性发电和波动性发电的情况,所以其电量也具有随机变化的特征。而在这样的情况下,电网中也会有一定的冲击电流产生,进而对电网频率产生不利影响,很容易使其产生频率偏差情况,电网中的电压也会呈现出大幅度的波动现象,进而对静态电压以及无功特性都产生很大程度的不利影响,加大电网调峰容量余度,对整体电力系统的运行安全造成直接影响。

(二)对电网运行稳定性的影响

因为新能源发电装置在运行的过程中很容易产生一定程度的谐波以及直流分量,所以在具体的电网规划过程中,如果将新能源发电装置接入,必然会让电网中的电压发生畸变。这样的情况不仅就对电网中的电能质量产生很大程度的不利影响,同时也会让电力系统中的自动装置和继电保护装置产生较大的误差,这样的情况将会对整个电力系统运行的稳定性产生非常严重的不利影响。

  1. 对并网运行费用的影响

就目前的情况来看,我国的新能源发电技术依然处在一个不断发展的阶段中,因此新能源开发和应用在目前的电力工程领域中依然有待进一步的研究与发展。虽然对于一些偏远山区或者是需要进行电能补充的用户而言,新能源发电技术的应用对其实际用电需求的满足将会起到决定性的作用[2],但是就新能源电力技术而言,因为其自身的设备就存在很大程度的波动性以及不可控性等的很多特征或者是问题,如果在这些问题没有得到有效解决的基础上就将新能源发电装置接入到传统电网中,在传统电网并不具备充足接纳能力的情况下,新能源发电装置的接入依然有着很大的难度。而在这样的情况下,为有效避免新能源发电设备接入到电网中以后对电网中其他设备以及整体电力系统运行的不利影响,就需要通过各种先进的技术措施来进行保护,这样的方法必将会在很大程度上加大其并网和后期应用的费用,对电力行业的经济效益提升及其自身发展都比较不利。

三、电网规划中的新能源接入策略

(一)做好参数计算和波动控制

通过对单相大规模且发电比较集中的新能源接入分析可知,在将其相应的发电设备接入到传统电网之后,之所以会对电网的规划及其运行产生很多不利影响,其主要原因有两个:第一是在对电力电量进行平衡计算的过程中并未展开出力计算;第二是在计算过程中并未综合考虑到其接入之后大功率、远距离电力输送过程中的经济性及其安全性。

基于此,为有效保障新能源在电网规划接入后的应用效果,尽最大限度降低新能源发电设备接入对整个电网规划与运行的不利影响,在具体的规划过程中,电力企业一定要在额定运行状态下对相应的参数进行计算。比如,在对水力发电进行计算的过程中,应该在丰水期满载条件下进行计算,并将这个数值用作其他时间段内的调峰值[3]。另外,在具体规划中,因为风能和太阳能发电的出力波动性很大,且调度起来十分困难,所以在具体规划中,电力企业一定要对其波动情况进行科学研究,根据具体的地域特征、环境特征和气候特征等,通过科学的计算与预测来找寻风能与太阳能的变化规律,这样便可实现其发电过程中出力波动的科学控制,尽最大限度避免波动过大对整体电网运行的不利影响,保障电网的安全稳定运行。

  1. 注重负荷预测和电网结构确定

随着新能源发电技术的发展,分布式发电形式的应用可实现电网规划中负荷的科学预测,以此来帮助电力企业确定电网结构的最佳规划方案。而在通过分布式的新能源发电形式来进行电网规划的过程中,对电网规划和运行产生不利影响的因素主要有两个:第一是并未明确负荷性质;第二是新的规划方式让整个变电过程更加复杂。

基于此,在具体的电网规划过程中,为有效避免分布式发电形式应用对电网规划的不利影响,电力企业中的技术人员一定要充分注重负荷预测,以此来明确具体的负荷性质。同时也应该通过全新的思路来进行电网结构设计,不可在传统电网基础上进行新能源发电装置的硬性接入。通过这样的方式,才可以让电网规划更加简单科学,在保障电网规划与运行效果的同时避免过多其他设备的投入,以此来实现电网规划成本的有效节约。

结束语

综上所述,在对新能源接入传统电网进行规划的过程中,电力企业一定要充分分析其主要的不利影响,并找出其主要原因。然后通过科学合理的技术措施来实现电网规划的合理优化,尽最大限度降低新能源发电装置接入对于电网规划和运行所产生的不利影响,让新能源能够合理融入到传统形式的电网中,以此来补充传统电网中的电能,为能源的合理节约和用户需求的全面满足奠定良好的技术基础。

参考文献

[1]范偲偲.新能源高比例发展对电力系统的影响分析与应对措施[J].机电信息,2021(05):61-62.

[2]汪其锐,孙丰霞.电网电能质量受新能源发电并网的影响分析[J].电力设备管理,2021(01):132-133.

[3]赵宏程,张志鹏.大规模间歇性新能源接入对西藏电网的影响研究[J].电力设备管理,2020(12):124-125.