电网规划中的新能源接入影响分析

电网规划中的新能源接入影响分析

索朗白珍 米玛次仁

国网西藏电力有限公司日喀则供电公司 西藏自治区日喀则市 857000

摘要：目前，我国电力事业发展下大力倡导新能源技术的应用，这推动了我国电力绿色环保可持续发展，能够满足社会用电的多方面需求。下面文章对电网规划下新能源接入影响与对策。

关键词：电网规划；规划设计；新能源；接入影响

引言

中国传统能源结构已不能满足当前可持续发展的要求,新能源的开发和利用已成为战略能源目标的重大挑战。以太阳能和风能资源为例,先进技术的应用可将太阳能和风能转化为电能资源,满足能源需求,实现电网的快速发展。新能源的整合导致能源的多样化,但在一定程度上影响电气系统的电气质量,必须采取必要的优化措施以提高新能源整合的应用效率。

1新能源发电并网概述

新能源发电大部分都为分布式电源,在出现之初主要是为了服务偏远地区特定用户的用电需求而建设在用户附近的小型供电系统。随着对可再生能源的利用研究,可再生能源发电的比例逐年提高,如风力发电、光伏发电、潮汐发电等的利用,例如在山西大同建设的熊猫光伏发电厂,新能源发电也指这些不稳定的小型发电系统。传统的新能源发电主要建于用户附近,能源利用率高,经济性较强,随着新能源发电的发电功率越来越高、而新能源发电建设区域一般经济发展较为不足,电力需求不大,这造成了能源的极大浪费,因此新能源发电有了并网需求。新能源发电虽然不特指可再生能源的发电系统,但我国新能源发电主要由可再生能源发电系统组成,如光伏发电、风力发电等。因此新能源发电的发电功率并不稳定,有一定的时间性与季节性特点,这对新能源发电并网时造成了不良影响。

2电网规划中的新能源接入影响分析

2.1对电网造成的影响

一种是大规模集中发电，供电量大，供电稳定，投资收益高，目前我国的水力和核能发电全都采用这种模式，但是电网规划较为复杂，对电网系统的要求也更严苛，其影响主要体现在电力电量平衡计算和大功率远距离输送的实现，在电源规划与变电站的布点规划中，需要考虑众多因素，而且对于输电通道、输电线路容量的规划要求高，要保证距离远的、大功率输电的安全性及经济性；另一种是分布式发电，能适用于大范围地区，在有需求的一端附近来安装发电设备，以平更调节作为基础，在满足自身运行后可分配电能到电网结构进行供电。这种发电模式对电网规划的影响主要体现在负荷预测、电网结构，其中的负荷预测能够影响电网规划的整体发展方向，给予电网规划更多的可能性，例如对电网升级改造、新建线路和变电站等，但同时也大大复杂化了电网运行方式。因此电网规划设计人员要掌握新能源发电特性，探明新能源的分布规律和储量，分析电能需求，准确预测负荷和负荷的分布、结构等，在此基础上对新能源并网进行模拟，进而调整和完善新能源电网规划方案，进一步完善电网结构，在发电领域进行合理有效的创新。

2.2电能质量

对于电力供应商而言,电力质量意味着公司提供的各种电力指标均符合国家电网运行规范和技术标准的要求,从而为电力用户提供安全稳定的电力。对于能源使用者,能源质量是指用户的能源消耗过程中确保电源不中断,通常使用电压、频率和波形等指标进行测量。对于电气设备制造商而言,他们生产的电气设备的质量与电源质量直接相关。本文中电能质量主要根据电网实际运行情况分为三方面:电压质量、电流质量和电源质量。电压质量主要取决于电源的预设电压与实际输出电压间的偏差,从而决定能量供应商消耗能量的质量,主要包括电压偏差、三相不平衡、频率偏差、过电压、欠电压、电压谐波和电压波动等其他内容。电流质量包括电流谐波,陷波等。电源的质量包括技术和非技术方面,非技术方面是电源公司对用户投诉(如能源价格和能源服务)的响应速度,技术方面是电压的质量和可靠性。

2.3电压波动

新能源发电并网时供电量如何和所需负荷量可以保持同步调节,其可以抑制电压波动情况。但如果其供电量与负荷量不匹配则会造成严重电压波动,造成不良影响。新能源发电并网时的接入位置与接入容量也较为重要,如其接入位置和接入容量不合理,同时控制也不到位,可能造成配电线路的负载变化较大,产生潮流变化,造成较大的电压波动。

3电网规划中的新能源接入影响的预防措施

3.1智能电网应对新能源并网影响的优化配置

首先，加强并网规划与管理。首先在进行建设时要对新能源发电进行分析,确定建设的容量和等级,并完成相应模型的建设和监控系统的实施;其次,并网前要做好调试工作,对新能源发电的质量进行科学合理的评估,并安装好谐波治理装置;最后利用智能电网实时监控的特点做好对新能源发电的在线监控,加强对新能源发电的管理。其次，完善并网安全技术规范。制定相关的新能源发电并网规范并积极展开相关领域的研究,优化新能源发电的并网流程,做好技术管理。如针对10kV电压接入电网的电源,应在并网点完成拥有断开点的开断设备安装并确保电网侧接地;针对220V/380V电压接入的电源,除安装具有开断指示的设备还应在并网点完成漏电保护装置安装。另外，加快智能电网的建设。智能电网的自我调节能力更强,对于新能源发电的变化可进行自适应调整,有效提高了控制的即时性和高效性。且可一定程度上避免人为因素造成的影响。此外智能电网的自我保护能力也更强,当新能源发电对电网造成损害时可及时作出响应,避免损害进一步扩大,提高电网的稳定性和安全性。

3.2选择合理的新能源接入方式

为有效防范新能源在电网接入方面产生的风险隐患，从根本上提高电网运行的平稳水平，应当选取更加科学的新能源接入模式，详细而言：第一，单点接入模式。采用这种接入模式时必须要深刻认识到节点电压与分布型电源分布地点间的内在联系，从而对节点电压的极限数值进行管控。一般状况下分布型电源通常会在系统的尾部接入的时候对电网造成重大影响，为此运用这种接入模式的时候应当尽可能与电网末端保持较大的间距，尽量缩小电气运输距离，进而提高系统的管控水平。第二，多点接入模式。采用这种接入模式时通常会受到分布型电源接入地点的影响，一般状况下采用这种接入模式的电源接入地点皆处于电网尾部，为此为减小给电网节点电压带来的不良影响，通常采用设立多接入点的模式，这样能够更为精准的评判系统运行状态，进而保证新能源的安全使用，可以保证接入模式的科学性和新能源的接入成效。此外，可利用物联网信息集成性能监视电网运行形态，可以对隐秘性隐患进行提早预警，可以从根本上保障电网运行的安全、平稳。

3.3协调控制储能与新能源

由于新能源接入并网后会对电气系统的电能质量产生一定的影响,所以相关部门和人员应调整和控制储能和新能源,从而进一步提高电能的质量。其主要表现在:加强储能与新一代能源的综合管理与控制以及与大区域网络的连接。在某些特殊的环节,必须要进行相应的协调控制操作,并在相关领域积极分散控制管理模式。它促进了新能源的发展,使其可发挥应有的作用并实现电网的多样化;加大对专用储能技术的投入,重点加强新能源网络的管理。例如积极推广和使用新的发电设备,优化相关的发电设备,提高风能和太阳能发电的速度以及避免新能源之间的互相限制等。

结语

综上所述，各能源的发电形式都具有其优势和局限性，但对于电力行业和环保事业来说依然具有很高的发展价值。为满足新能源接入需求，还需要分析新能源并网对电力系统造成的不良影响，并制定有效应对措施以提高新能源的应用水平。

参考文献

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[2]张阳玉,刘晓琳.新能源并网对电力系统电能质量的影响[J].价值工程,2020,14.

[3]张哲闻.新能源并网对电力系统电能质量的影响[J].通信电源技术,2019,12.