电网电能质量受新能源发电并网的影响分析

发表时间:2021/4/22   来源:《当代电力文化》2020年29期   作者:杨杰
[导读] 能源与环保危机使太阳能、风能等新能源日益受到人们的重视,新能源发电逐渐成为电能发展的趋势。
        杨杰
        身份证号:37230119910916****
        摘要:能源与环保危机使太阳能、风能等新能源日益受到人们的重视,新能源发电逐渐成为电能发展的趋势。近年来,新能源逐年大规模接入电网,但新能源发电出力易受天气变化、季节变换以及地理位置等影响,具有间歇性和不确定性,而且发电功率波动性大,在实际并网中难免会对电网线损及电网运行造成影响。因此,采取可靠的研究方法分析总结出新能源并网对线损影响的大致规律,对于电网分析决策和安全经济运行具有重要的价值和意义。基于此,本篇文章对电网电能质量受新能源发电并网的影响进行研究,以供参考。
关键词:电网电能质量;新能源发电并网;影响分析
引言
        随着新能源并网比例的逐年提高,电力系统安全稳定性受到了前所未有的挑战,研究新能源惯量控制建模方法是当前亟需解决的难题。首先加强电网调度自动化系统,智能电网应对新能源并网影响的优化配置。
1新能源发展形势
        新能源装机增长将更加强劲。“十三五”期间我国新能源装机年均增长约6000万千瓦,增速为32%,是全球增长最快的国家。截至2019年底我国新能源装机容量达到4.14亿千瓦,占全部电力装机的20.63%,其中风电2.1亿千瓦、光伏发电2.04亿千瓦,新能源发电量6300亿千瓦时,占全部发电量的8.6%。“十四五”期间,随着风电和光伏发电技术的不断进步,资源丰富地区的风电、光伏发电将逐步全面实现平价上网、成本优势以及碳中和目标的要求,推动新能源发展速度进一步加快。“十四五”期间预计我国年均新增新能源装机将远超过6000万千瓦,达到1亿千瓦的规模。分布式新能源和储能快速发展。随着光伏发电成本的下降、平价上网政策的实施以及中东部地区基本全额消纳的电力系统条件,分布式光伏发电将以“全民光伏”的形式迅速增长。加之储能电池成本的快速下降,“光伏+储能”、大规模储能、综合能源系统等将在用户侧全面发展,分布式光伏装机容量很快将超过集中式光伏装机容量。新能源装机布局变化明显。“十四五”期间,受“三北”地区新能源消纳困难影响,新能源装机空间分布将继续向消纳形势较好的中东部转移。另外随着技术进步、成本下降和建设经验的积累,“十四五”期间我国海上风电将迎来大发展,具备建设条件的海上风电将全面开工,接入消纳条件好的华北、华东电网。我国将成为全球海上风电增速最快、潜力最大的国家。市场成为促进新能源消纳的有力手段。电力市场化改革继续向纵深发展,调峰调频等辅助服务、省间电力交易、现货市场等将快速发展,市场机制不断完善,新能源电力将越来越多通过市场来消纳,市场将成为促进新能源消纳的有力手段。
2并网常见故障
        对于工作人员来说需要仔细地检查并网之后的电网电能发电机组的外观,掌握发电机组的各项数据,其中常见的包括使用年限和故障比较容易产生的位置等。在发电基地铭牌上会选择标准有关的数据信息,通过配备专业的电气运行人员可以掌握发电机的使用情况,及时地掌握故障的产生位置。对于维修人员需要把故障产生的过程传递给相关的工作人员,其中包括故障的现象,日常的用情况和保养情况等。在和运行人员进行交流的时候,维修人员可以仔细地记录故障位置和故障产生因素,而且可以设置好相关的维修计划,通过充分地掌握保养情况和维修记录之后,也可以按照实际情况来提出合理的保养措施。通过进行网上操作之后,维修人员根据专业知识技能和维修经验,可以掌握故障产生的因素和实际的位置,并且加上经验丰富的电气运行人员提供仔细地信息之后,能够充分地掌握故障产生的原因,防止维修人员来全面地检查发电机组,进而消耗较多的时间。

发电机会长时间需要保持一个旋转运转的状态,产生故障的因素是比较多的,常见的就是冷却系统和密封系统都比较容易影响到发电机的正常运行,要是维修人员没有仔细地和电气运行人员来进行交流,就难以掌握产生问题的具体位置,经过交流可以及时地掌握问题所在,选择合理的措施来修复产生的发电机问题。通过和运行人员的交流,可以明确发电机启动困难,故障产生的因素主要就是由于经过一段时间使用智慧,借助这些方法能够消除发电机的电气故障,而且可以减小故障判定范围,提升故障诊断效率。
3电网调度自动化系统与智能电网建设
        3.1电网调度自动化系统
        电网指的是包含有输电设施、变电设施和配电设施的系统集合,电网调度自动化系统就是利用信息技术、计算机技术、控制技术等多种技术根据电网应用的实际情况,对电网进行实时调控的技术。自电网调度自动化系统出现以来,其已经经历了多个阶段的发展:第一阶段是上世界70年代以专用机和专用系统为基础的SCADA系统;第二阶段是上世纪80年代以调度主机双机备用系统为特点的EMS能量管理系统;第三阶段是上世纪90年代以精简指令计算机的开放式分布EMS为系统,可支持RISC图形工作站的分布式系统;第四阶段是一台集合了EMS、DMS、WAMS以及信息平台等多个系统的综合调度系统,也是现阶段主要应用的电力调度系统,该系统安全性较高,处理能力较强。但随着电力市场的不断增长,信息技术的不断进步,现有电力调度自动化系统已难以适应未来电网发展的需求,因此对其进行升级与发展势在必行。综合而言,未来电力调度自动化系统将更为智能化,且集成程度与标准性都将进一步提升,将更适应未来社会对电力应用的需求。随着电网调度系统的发展,电网调度系统越来越向着智能化的方向发展。
        3.2智能电网应对新能源并网影响的优化配置
        (1)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。(2)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做出响应,避免损害进一步扩大,提高电网的稳定性和安全性。
结束语
        综上所述,得出以下结论:(1)由于新能源电站远离电网中心,大量波动性光伏电源接入电网使潮流日夜反转,造成了电网线损的增加,对电网电能质量造成较大影响。实际运行中,可通过调节新能源发电运行方式、安装实施串补工程、在新能源出口低压侧接入动态无功补偿器等措施进行调节,从而改善电网电能质量,保证电网稳定运行。(2)随着新能源出力增加,在新能源大发方式下主网线损率略有上升,在新能源定量出力方式下主网线损率有所下降,串补工程投入对主网线损有积极影响,可通过进一步协调新能源电源发电方式、运行调度策略进行宏观调控,通过安装动态无功补偿装置等方式进行局部调节,以达到进一步降低主网线损,保证电能质量的目的。
参考文献
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