试析面向新能源消纳的电网规划方法

发表时间:2020/7/1   来源:《电力设备》2020年第4期   作者:胡滨1 刘博典2 刘铭1 周海鹰1 刘赟甲1
[导读] 【摘要】对于电力部门来说,电网规划工作具有重要作用,而传统电网规划会对国内社会经济发展造成严重影响。
        (1.中国电力科学研究院有限公司  北京  100192;2.中国科学院沈阳自动化研究所  辽宁沈阳  110016)
        【摘要】对于电力部门来说,电网规划工作具有重要作用,而传统电网规划会对国内社会经济发展造成严重影响。对于传统电网规划出现的问题,逐渐推出新能源消纳电网规划方法,通过这种方法,符合国家了持续发展需求的同时,确保电网规划的准确性,保证电网规划处于最佳状态。由此可见,在电网规划过程中,通过新能源消纳电网规划方法,可以进一步推进电网规划的发展。
        【关键词】新能源;消纳;电网规划;方法
        一、能源消纳概念分析
        新能源消纳与完全接纳新能源间存在着一定的差异性,即新能源消纳不等同于不惜一切代价接受新型能源,因此在对当前新能源进行应用的过程中应注重对消纳新能源因素展开全面调查行为,继而通过对调查结的整合实现能源的平衡发展状态。此外,在电网规划工作开展的背景下,网架结构的选择将在一定程度上影响能源消纳能力的提升,因而基于此,当代电力部门在发展的过程中应不断完善自身电网规划方法,继而在此基础上达到稳定的系统运行状态。另外,新能源消纳概念的出现增加了电网规划难度,为此,相关工作人员在实际工作开展过程中应提高对其的重视程度,且应结合新能源实际消纳能力形成良好的电网规划状态,满足当代新能源发展需求。
        二、消纳电网规划思路
        新能源被合理消纳是需要考虑的一大重要问题,其中要从三个角度来进行。首先,保证新能源消纳率,新能源是需要十分高的投入的,对于取电以及转换设备都是依托于先进的科学技术,这些设备的引进无疑将消耗巨大的资金,而且要达到投入与产出的盈亏平衡需要保证发电时间,若要产生效益无疑就要超出平衡点,也就是说产电时间要超越固定的时间。
        其次,保证系统的良好运行,长时间的系统消耗将会使系统产热过多,当超出正常值之后系统会超负荷运行,对系统消耗巨大,而且对线路的消耗磨损十分严重,这种状态下系统运行会出现问题,而且这种运行状态下系统效率非常低,保证系统正常的运行是需要考虑的另一大方面。
        最后,找出影响系统新能源消纳的关键,系统规划建设一般都存在一定的弱点,找到薄弱环节,将其影响降低到最小。新能源消纳的影响因素是多方面的,这需要对系统进行全方面的考虑,一个系统正常的运行需要各个系统正常的运转。出现问题要对系统全方位的分析,这样才能够找出系统受到影响部分。电网的建设需要结合其他部分一起作用,相互协调,这样才能够发挥出最好的效应。
        三、新能源并入对现有电网的影响
        3.1对电力系统负荷预测、规划和运行的影响
        由于大量使用DG(新能源发电)来提供电源,使得配电网规划人员更加难于准确的预测负荷的增量情况,后期用电规划无法有效开展。如果在配电网规划中出现较多的发电节点,就很难在整体电网中寻找到建造成本、维护成本和电能损耗最小的规划方案。并且DG不同的机组类型和多样化的能源类型,如何确定各种能源之间的电源结构,如何协调并有效的解决各种电源障碍都成为新能源并入时对原有电网的影响。
        3.2对系统潮流、电能质量和运行可靠性的影响
        DG的出现改变了配电系统的潮流单向模式,使得配电系统的潮流模式无法预测,同时还会产生一系列的电能质量问题,对系统运行的稳定性产生一定影响。馈线上安装DG以后,如果馈线上的DG输出电能大于当前的负荷。馈线的某些部分甚至是全部潮流很有可能就是反向的,这种非常规现象的产生会带来很多的影响,譬如,由于潮流改变,电压调整很难维持,电网的电压调整设备出现异常反应。甚至出现电网设备超负荷的情况,严重影响系统供电的可靠性和稳定性。新能源发电并网后还会对电网提供给其他用户的电能质量产生潜在的影响,具体表现为电压质量和电流质量两方面。

对用户用电设备的使用寿命、工作状态、工作效率产生影响。严重的时候还会造成巨大的生命和财产损失。
        四、面向新能源消纳电网规划方式
        4.1新能源消纳电网规划思路探析
        第一,电网系统需运到一个科学合理化的新能源消纳比例,以此帮助更好的寻找出新能源盈亏平衡点的所在,尽量减少新能源消纳成本。第二,为了促使电网系统运行格局始终保持在一个最佳状态中,需尽量避免出现系统在新能源的消纳处理中线路过载、机组出力受限等状况。所以,在新能源的消纳处理中,需将运行点设置至最优运行点的周边,不可出现超出安全边界的状况。第三,如果系统无法满足前两项条件,那么则需注意对会对系统消纳新能源造成一定影响的因素做分析处理,在电网规划中对各类问题做改进完善处理,进而使得系统可充分满足新能源消纳需求。
        4.2规划方式框架探析
        在规划框架中,首先需做的是,建立好多个不同的备选网架结构方案。之后便可对各网架结构方案的相应最大输电容量方案做制定处理。具体而言,在通道建设能力及稳固约束的限制条件之下,对网络传输容量充裕的最佳方案进行制定。其次需做的便是,在运用电网模型获取到最佳的最大输电容量方案后,需对各网架结构方案做评估处理,以此明确各方案的新能源消纳能力。再次需做的便是,在评估处理中,如果新能源消纳能力能够充分满足盈亏平衡小时数需求,那么则可做输电容量减少处理。在此基础之上,可对系统做再次评估处理,直到系统对于新能源消纳能力无法满足相应需求为止。最后,在对框架方案的投资及运行成本做对比分析处理之后,便可进一步明确最佳的规划方案。运用此分析方式所获取到的电网规划框架方案,可在满足新能源消纳需求的同时,促使电网系统运行始终处于最佳状态中。
        4.3建立健全电力规划管理体制建设
        在能源转化成为电能以后,不管是就地配送消纳还是外送消纳.都应该纳入电力发展的总体规划,只有这样,才能保证新能源与常规能源发电规划和电网规划的协调统一,防止能源的浪费和无序发展。为此,首先要健全电力规划管理体系,以国家电力机构为主。科研部门,行业协会和社会公众广泛参与的机制。探讨电力发展的产业政策、计划及科学规划管理体系。其次,完善电力研究规划协作体系,充分发挥行业协会、电网企业、科研设计等相关部门的研究规划力量,广泛听取专家、学者和社会大众的意见.健全整个社会体系相互合作与研究。同时加强与水利运输、环保、煤炭、设备制造等上下游行业之间的学术联系和研究。除此之外,还应加强政府职能转变,集中各能源管理部门,统一组织电力规划的制定和实施,加强政府的协调职能。
        结语
        综上所述,我国处于新能源发展环境下,传统电网规划方式在实际运用过程中,经常出现一些严重问题,在这种情况下,电网规划工作人员需要提高对相关问题的重视程度,通过适当的措施,解决相关问题。但由于新能源出现的同时,提高电网规划的难度,打破传统电网规划模式。由此可见,需要相关管理部门和领导,提高对新能源消纳自身能力的重视,最终进一步推进电网规划工作在我国未来能够顺利发展。
        参考文献:
        [1]面向新能源消纳的电网规划方法探讨[J].孙寅.中国新通信.2015(21).
        [2]面向新能源消纳的电网规划方法初探[J].彭波,陈旭,徐乾耀,张宁,康重庆.电网技术.2013(12).
        [3]新能源大规模并网下的消纳策略分析[J].刘威.低碳世界.2017(34).
        作者简介
        胡  滨 (1982),男,高工,中国电力科学研究院有限公司,从事输电线路等相关工作。
        刘博典(1982),男,工程师,中国科学院沈阳自动化研究所,从事旋翼无人机相关研究工作。
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