王璐

摘? 要：隨著當(dāng)前我們國家對于環(huán)境污染的大力遏制以及對環(huán)境保護的全面推行，以火電為代表的傳統(tǒng)重污染發(fā)電手段正在被逐步控制，清潔高效的能源手段才可以保證我們在享受充足能源帶來的紅利前提下還可以保護好我們的社會環(huán)境。新能源的出現(xiàn)給我們帶來了一個新的思路，一個可以保證不拖累經(jīng)濟發(fā)展的前提下還可以保護環(huán)境的新思路。新能源的應(yīng)用對實現(xiàn)節(jié)能降耗減排目標(biāo)起著至關(guān)重要的作用，但是整體上新能源的應(yīng)用發(fā)展與電網(wǎng)規(guī)劃之間還存在一些不協(xié)調(diào)甚至矛盾的問題，為促進(jìn)新能源發(fā)展與電網(wǎng)規(guī)劃協(xié)調(diào)，必須加強對電網(wǎng)規(guī)劃中關(guān)鍵技術(shù)的研究。

關(guān)鍵詞：新能源? 電網(wǎng)規(guī)劃? 協(xié)同發(fā)展? 關(guān)鍵技術(shù)

中圖分類號：TM715 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）06（a）-0050-02

1? 新能源接入對電網(wǎng)的影響

1.1 新能源并網(wǎng)對功率平衡的影響

電網(wǎng)運行是否安全可靠很大程度上取決于電網(wǎng)功率是否平衡，在新能源未接入電網(wǎng)之前，通過發(fā)電機組的有功調(diào)節(jié)以及發(fā)電、輸電元件故障處理和負(fù)荷隨機波動來保持功率的平衡。在新能源大量接入電網(wǎng)以后，因為與常規(guī)電網(wǎng)的發(fā)電機組有功調(diào)節(jié)等產(chǎn)生沖突，會使問題變得非常復(fù)雜。比如，在風(fēng)能這一新能源并入電網(wǎng)之后，由于風(fēng)能發(fā)電會產(chǎn)生強烈的波動而和電網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)備產(chǎn)生矛盾，尤其在夜間低谷期具有反調(diào)峰的特點會使電壓變得十分不穩(wěn)定，從而影響整個電網(wǎng)系統(tǒng)的功率平衡，對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行產(chǎn)生沖擊。

1.2 新能源并網(wǎng)對電網(wǎng)潮流的影響

大規(guī)模分布式新能源并網(wǎng)實現(xiàn)后，由于新能源的隨機性和波動性較大，所以會使得電網(wǎng)潮流產(chǎn)生一定影響，整個電網(wǎng)潮流注入功率多元化，電力系統(tǒng)的有功與無功分布規(guī)律變得十分不穩(wěn)定，影響對電網(wǎng)損耗的監(jiān)控。此外，因為新能源并入電網(wǎng)的方式以及規(guī)模不同，所以對電網(wǎng)的損耗程度也不相同，為盡量減少電網(wǎng)運行的電能損耗，目前需要解決的問題有：首先，應(yīng)該建立風(fēng)電和光伏發(fā)電潮流注入概率模型;其次，應(yīng)通過潮流概率模型的建立進(jìn)行計算分析;再次，還要比較不同接入時間點、不同接入位置的網(wǎng)損和不同接入容量時的網(wǎng)損;最后，基于概率潮流的安全校核問題也需要關(guān)注。

1.3 新能源并網(wǎng)對電能質(zhì)量的影響

新能源的大規(guī)模接入，會給電網(wǎng)帶來電壓波動、畸變率、閃變等問題。為保證接入大規(guī)模新能源的電網(wǎng)依然具有良好的電能質(zhì)量，必須做好對新能源的分析研究，制定完善的電能質(zhì)量指標(biāo)，對新能源并網(wǎng)的電能質(zhì)量定量評估。需要解決的問題有：首先，要認(rèn)真研究在大量新能源并入電網(wǎng)以后會對電力運輸?shù)馁|(zhì)量產(chǎn)生何影響，是否會引起電能質(zhì)量的不穩(wěn)定;其次，應(yīng)做好對新能源并網(wǎng)之后電能質(zhì)量的檢測工作，分析影響電能質(zhì)量的因素;再次，還要指定相關(guān)電能質(zhì)量評價指標(biāo)以及再新能源并網(wǎng)實現(xiàn)后對電能質(zhì)量進(jìn)行評價分析的標(biāo)準(zhǔn)和指標(biāo);最后，則要采取可以有效提升電能質(zhì)量的措施。

1.4 新能源并網(wǎng)對電網(wǎng)安全性的影響

新能源的大規(guī)模接入使大量發(fā)電設(shè)備并網(wǎng)運行，會給電網(wǎng)的安全可靠運行帶來一定影響，為解決這一問題，首先要對不同新能源發(fā)電特征、形式以及需要的設(shè)備類型等進(jìn)行分析，然后根據(jù)新能源并網(wǎng)的規(guī)模對電網(wǎng)的整體運行進(jìn)行分析，做好仿真模擬和校正工作。目前還需要解決的問題有：首先針對風(fēng)力發(fā)電，應(yīng)該做好對風(fēng)電場低電壓穿越能力的檢測工作，做好對風(fēng)電場電網(wǎng)短路電路貢獻(xiàn)的分析研究。

2? 協(xié)同新能源發(fā)展的電網(wǎng)規(guī)劃總體思路

2.1 分析電能需求和新能源特性

電網(wǎng)規(guī)劃的基礎(chǔ)是分析市場需求，在此基礎(chǔ)上才能準(zhǔn)確預(yù)測負(fù)荷和負(fù)荷的分布、結(jié)構(gòu)等，這些對于電網(wǎng)網(wǎng)架規(guī)劃、電網(wǎng)滾動規(guī)劃以及電網(wǎng)安全校核具有十分重要的作用。此外，分析新能源的特性，風(fēng)能、太陽輻射能和常規(guī)能源不同，它們會受到自然環(huán)境的影響，所以，在開發(fā)利用前首先要探明新能源的分布和儲量，需要長期數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)挖掘工作的配合否則無法準(zhǔn)確分析新能源分布規(guī)律。同時還要準(zhǔn)確分析各類新能源發(fā)電原理，比如風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的關(guān)鍵性因素、不同類型的發(fā)電方式、對環(huán)境的要求等。需要解決的問題有：首先，做好對新能源并網(wǎng)實現(xiàn)的模擬;其次，關(guān)于風(fēng)機和光伏陣列的模擬、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)與光伏發(fā)電系統(tǒng)的模擬等;最后，還要結(jié)合新能源的特殊性，比如新能源容易受到自然環(huán)境因素的影響，做好空間、時間相關(guān)性分析。

2.2 分析電源結(jié)構(gòu)、布局和性能

在對新能源的特性以及新能源并網(wǎng)可能會帶來的影響進(jìn)行分析研究的基礎(chǔ)上，接著必須了解新能源并網(wǎng)實現(xiàn)的難度、可行性、新能源開發(fā)的成本和最終取得的成效等。由于新能源類型各不相同、分布和儲存量也不同，新能源發(fā)電還有隨機性以及不確定的特點，所以必然會影響原本電力系統(tǒng)的功率平衡，為實現(xiàn)協(xié)同發(fā)展的目標(biāo)，應(yīng)選擇主動性電源和大規(guī)模儲能設(shè)備進(jìn)行調(diào)整。

2.3 建立系統(tǒng)綜合評價體系，制訂電網(wǎng)規(guī)劃方案

綜合評價體系的作用是通過各類能反映電力系統(tǒng)情況的指標(biāo)，對系統(tǒng)運行性能進(jìn)行定量分析，可為電力規(guī)劃提供優(yōu)化方向。在電網(wǎng)規(guī)劃方案制訂時，隨著新能源的大規(guī)模接入，對原有的電源規(guī)劃、電網(wǎng)規(guī)劃提出了新的要求，不但要考慮新能源的發(fā)展問題，還要考慮如何使新能源與常規(guī)能源、與電網(wǎng)協(xié)同發(fā)展。

3? 做好新能源協(xié)同發(fā)展的電網(wǎng)規(guī)劃

3.1 建立能源互聯(lián)網(wǎng)

信息技術(shù)的發(fā)展也給能源行業(yè)帶來了很大的便利，可通過積極利用互聯(lián)網(wǎng)信息分享、及時性、便捷性等優(yōu)勢實時獲取完整真實的數(shù)據(jù)資料，利用互聯(lián)網(wǎng)智能化和系統(tǒng)扁平化等特征，通過能源互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建使分布式電源運行管理得到強化，借助通信技術(shù)將分布式電源合理納入能源互聯(lián)網(wǎng)中，實現(xiàn)對地區(qū)供電負(fù)荷以及功率平衡等工作的精確預(yù)測。

3.2 優(yōu)化新能源接入的電網(wǎng)技術(shù)

在新能源大規(guī)模接入電網(wǎng)的過程中，對電網(wǎng)規(guī)劃要求更高，一方面要避免資源浪費，另一方面需要充分考慮新能源處理的場景和新能源接入的電網(wǎng)通用模型。具體來說，首先，必須選擇合適的新能源并入方式，盡量避免分布式電源安裝在系統(tǒng)末端，要求并網(wǎng)點盡量靠近系統(tǒng)來減小電氣距離;其次，設(shè)置無功補償裝置，優(yōu)先選擇在電源并網(wǎng)點安裝合適容量的無功補償裝置;再次，在電網(wǎng)系統(tǒng)和并網(wǎng)較多的區(qū)域之間可使用雙回線路，避免單一線路出現(xiàn)故障后因孤島現(xiàn)象而對系統(tǒng)整體運行產(chǎn)生不利;最后，必須考慮風(fēng)能和太陽能等一次能源的資源分布情況，為避免出現(xiàn)輸電阻塞的問題，需要對新能源的外送通道容量進(jìn)行合理規(guī)劃。

3.3 提高電網(wǎng)對新能源的消納能力

為構(gòu)建可以合理消納新能源的電網(wǎng)，必須做好協(xié)同新能源發(fā)展的電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)工作，通過合理的規(guī)劃提高電網(wǎng)對于新能源的消納能力，能在保證整個電力系統(tǒng)正常運行、電能質(zhì)量穩(wěn)定的基礎(chǔ)上充分發(fā)揮好新能源并網(wǎng)發(fā)電對節(jié)能環(huán)保的作用。為了能合理地消納新能源，必須控制好建設(shè)運行的成本，同時保證電力系統(tǒng)的靈活，使其可以很好地承受因為新能源并網(wǎng)給整個電網(wǎng)帶來的波動。

4? 結(jié)語

綜上所述，電網(wǎng)規(guī)劃是否科學(xué)合理將影響電力系統(tǒng)的運行，而電力系統(tǒng)運行是否安全可靠將直接關(guān)系到日常生產(chǎn)生活，甚至對國民經(jīng)濟的發(fā)展、社會的穩(wěn)定也會產(chǎn)生一定影響。在新能源快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用的過程中，也要注意新能源和電網(wǎng)規(guī)劃協(xié)調(diào)性的問題，及時發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)規(guī)劃中存在的問題并改正，將新能源技術(shù)積極應(yīng)用到電力系統(tǒng)中，不斷優(yōu)化電網(wǎng)規(guī)劃可提高電力系統(tǒng)的運行效率，保證系統(tǒng)運行安全可靠。

參考文獻(xiàn)

[1] 彭波，陳旭，董曉明.協(xié)同新能源發(fā)展的電網(wǎng)規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)研究[J].南方電網(wǎng)技術(shù)，2014（3）：1-7.

[2] 孫霏.協(xié)同新能源發(fā)展的電網(wǎng)調(diào)度與優(yōu)化運行研究[D].華北電力大學(xué)，2016.

[3] 朱思曈，姜浩濰.基于新能源協(xié)同發(fā)展的電網(wǎng)規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)探討[J].中國設(shè)備工程，2019（4）：179-180.