协同新能源发展的电网规划关键技术研究

发表时间:2020/10/10   来源:《当代电力文化》2020年第15期   作者: 刘奇
[导读] 我国新能源正在迅速发展,特别是在光波和风力方面。应在电力规划中考虑新能源
        刘奇
        国网山东省电力公司莱阳市供电公司  265200
        摘要:我国新能源正在迅速发展,特别是在光波和风力方面。应在电力规划中考虑新能源的共同开发,以促进新能源的有序开发,避免大规模获取新能源对电网的影响,提高能源企业的生产力,提高新能源的可持续开发。为此,本文分析了与新能源开发相关的能源规划的主要技术。
        关键词:新能源;电网规划;协同发展;关键技术
引言
        电网规划是否科学合理将影响电力系统的运行,而电力系统运行是否安全可靠将直接关系到日常生产生活,甚至对国民经济的发展、社会的稳定也会产生一定影响。在新能源快速发展和广泛应用的过程中,也要注意新能源和电网规划协调性的问题,及时发现电网规划中存在的问题并改正,将新能源技术积极应用到电力系统中,不断优化电网规划可提高电力系统的运行效率,保证系统运行安全可靠。
1新能源的含义
一般能源是技术成熟和已经应用的能源,如大中型水电、天然气、石油和煤炭,是常规能源。新能源是指不仅仅是常规能源的能源形式,也称为非常能源,目前正在积极研究和利用,例如核聚变、生物量、海洋能源、风能、地热能和太阳能。
2新能源特点
(1)风能是我国新能源生产的主要方法之一,其应用范围更广,但地理限制也很大,在风能增加的地区具有更大的应用效益,而且考虑到风能属于自然资源,对风力增加的各个地区的天气事件产生更大的影响
(2)太阳能主要依靠太阳的辐射能量来生产受恒星运动影响的新能源,对新能源的开发有着日以继夜的巨大背离,这是不可持续的。
(3)主要由海上水流运动产生的海洋发电受到海流的影响,在电流稳定性方面存在一定的不足。
3新能源技术引入电网后对电网带来的影响
        3.1对电能质量的影响
        电压是测量能量的重要参数,只有当电压稳定在合适的区域时,才能确保电网正常运行。电机组的输出频率电压随风电压和频率的增加而增加。输出频率的电压可能导致电压平滑、电压差和电能质量的闪光。对于大型电网,可以忽略由小流量区域引起的频率变化。但是,向电网注入大型变风量控制器时,不能忽视风能造成的频率不稳定。网格越大,频率不稳定的影响也越大。
        3.2对电网安全控制的影响
        连接电网与风电场的电路产生双向电流,影响电网的安全控制。如果风时间变化,线路供电连接到线路供电,线路供电电压发生变化,当风机发生变化时,接触器必须增加。如果只暂时运行风力发电机组,则会导致风电场和电网布线的双向电路,从而导致电网继电器的需求增加。由于异步发电机没有单独的激励机制,因此电路短路时只能产生较小的电流。风能的缺点之一是在停电时测量微电流,以确定电路故障点,从而及时对保护装置作出反应,从而提高了保护的灵敏度。
        3.3新能源并网对电网潮流的影响
        大规模分布式新能源并网实现后,由于新能源的随机性和波动性较大,所以会使得电网潮流产生一定影响,整个电网潮流注入功率多元化,电力系统的有功与无功分布规律变得十分不稳定,影响对电网损耗的监控。此外,因为新能源并入电网的方式以及规模不同,所以对电网的损耗程度也不相同,为尽量减少电网运行的电能损耗,目前需要解决的问题有:首先,应该建立风电和光伏发电潮流注入概率模型;其次,应通过潮流概率模型的建立进行计算分析;再次,还要比较不同接入时间点、不同接入位置的网损和不同接入容量时的网损;最后,基于概率潮流的安全校核问题也需要关注。


        3.4对电网调度的影响
传统的供电计划以供电可靠性和负荷的可预测性为基础,为电力计划的制定和实施提供了可靠的保证。但是,该系统有风电场或光伏电站,非常随意,只有当风电场或灯具被视为负负荷时才难以准确确定。当风电场或照明设备被视为电源时,可靠性并不保证。一般来说,区域负荷特性与风电场的风力特性不同,后者被称为风电场的抗频峰值,因此大气流往往使电力规划变得困难,需要增加电网的储备和峰值容量。这导致电网运行所需的额外财政投资和较高的电费。
4协同新能源发展的电网规划总体思路
        4.1建立能源互联网
        信息技术的发展也给能源行业带来了很大的便利,可通过积极利用互联网信息分享、及时性、便捷性等优势实时获取完整真实的数据资料,利用互联网智能化和系统扁平化等特征,通过能源互联网的构建使分布式电源运行管理得到强化,借助通信技术将分布式电源合理纳入能源互联网中,实现对地区供电负荷以及功率平衡等工作的精确预测。
        4.2提高电网对新能源的消纳能力
        为构建可以合理消纳新能源的电网,必须做好协同新能源发展的电网规划建设工作,通过合理的规划提高电网对于新能源的消纳能力,能在保证整个电力系统正常运行、电能质量稳定的基础上充分发挥好新能源并网发电对节能环保的作用。为了能合理地消纳新能源,必须控制好建设运行的成本,同时保证电力系统的灵活,使其可以很好地承受因为新能源并网给整个电网带来的波动。
        4.3整合系统综合评价体系
综合评估系统的主要功能是确定新能源对电网的影响,充分掌握电网整体状态和电网中电子设备的状态,启动故障预警,协助电网维护和管理人员全面优化电气设备和电力系统,从而确保新能源的应用可靠性。构建综合评价体系时,相关人员可以合理地利用网络化和人工智能,全面收集和整合信息,利用互联网和人工智能显着提高整合效率,远程监控电网状态,快速定位电网故障,大幅降低电网风力。
4.4具有双回路多区域配置的并行网络
电力系统和新电网之间使用双向电路。双线电路可防止具有隔离电源的单个电路故障。隔离电源除其他外可能对电网、车辆、供电人员等造成损害,在电网规划时应尽可能避免。绝缘会导致电力供应不均匀,严重影响电力质量,降低电网的可靠性。当群岛通电时,解决办法是将自动跟踪制动系统频率的模式更改为50Hz手动设置,以确保群岛在故障时的稳定性。
4.5合适的电源连接方法
分布式电源越接近供电系统的末端,节点电压越高。为确保节点电压不超过阈值,应尽量不在点电子系统的末端安装分布式电源。此外,必须尽可能靠近电网使用分布式电网接入点,以缩小电力传输范围。如果分布式电源的接入点只能在电源系统的顶部访问,请将分布式电源的访问方法更改为多点访问,以控制正常阈值内节点的电压。
结束语
        新能源区别于传统能源,具有可再生、储量大、污染小的优势,新能源的广泛应用,能够切实降低我国的传统能源消耗量,从而缓解我国的能源应用压力。电力系统事关国计民生和社会发展,与能源供给具有密不可分的关系,而构建协同新能源发展的电网规划则是支持我国能源事业持续健康推进的重要基础。
参考文献
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