欧阳文雅
中国水电建设集团武威光伏发电有限公司
甘肃省武威市凉州区 733000
摘要：随着经济和科技水平的快速发展，近年来，随着我国风电、光伏等新能源产业的迅速发展，同时也出现了较为严重的新能源“弃风、弃光”现象，制约了新能源风电、光伏的进一步规模化开发利用。降低新能源弃风弃光率，提高新能源利用效率，让我国丰富的风、光等自然资源得以最大化利用，对新能源的可持续发展极为重要。在新能源风电、光伏工程中配置储能系统，能显著提高新能源风电、光伏发电量的消纳水平，降低新能源发电的弃电率。在新能源发电工程中配置储能系统，储能系统容量/功率的合理配置是必须解决的基础性问题，储能系统容量/功率的大小将直接影响储能系统经济性，同时影响其推广和商业应用。因此，国内外的研究人员开展了储能系统容量/功率优化配置方面的研究。
关键词：新能源发电；储能；弃电率；经济性
引言
新能源资源及新能源场站的设备特性，论述了新能源高比例发展对电力系统安全稳定运行带来的挑战。针对新能源资源及设备特性，从数值模拟与功率预测、并网安全稳定机理与智能控制、优化调度方面进行了研究，结果表明，电力系统的可靠供电、高效消纳、安全运行问题得到了有效解决，基本实现了新能源的可预测、可控制与可调度。
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，分布式电源由美国在1978年提出，是一种较为新型的供电方式，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新能源发展的电网规划关键技术分析
2.1并网安全稳定性策略
建立新能源发电单元仿真模型、场站详细仿真模型及参数库，系统仿真还原大规模风电脱网事故，模拟风电并网对电能质量的波及关系，明确新能源发电并网稳定边界条件和技术要求以及高/低压穿越、电网适应性等并网试验，并网性大幅度提高。另外，加强新能源场站主动支撑控制系统，能够实现场站对系统电压、频率的快速响应，新能源场站对系统频率、电压的支撑能力显著增强。此外还要对保护装置进行各种优化，根据电网结构及SVC调节的特点设计无功补偿装置，进行动态无功补偿，对于低电压或高电压应具备快速的穿越或切除能力，保证电网的稳定性。
2.2智能电网应对新能源并网影响的优化配置
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。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。
2.3对于系统的综合性评价体系进行深度整合
新能源在和传统能源进行协同过程中会一定程度提升电力网络运行的安全隐患，所以为了真正确保电力网络系统的正常运行，在协同新能源发展电网规划过程中需要对综合性评价体系进行深度整合。通过系统综合评价体系的有效应用，可以准确识别出新能源在电力网络方面的应用隐患，能够对电力网络运行过程的整体状态和相应电气设备的运行情况进行监控，能够及时判定系统和设备所处状态，一旦发现存在故障隐患就能够提前预警，以便电力网络的管理以及维护人员可以及时对电力系统、电气设备实施全方位优化，从而有效确保新能源的应用稳定性。在建设系统综合评价体系过程中，需要充分应用现代信息技术（例如人工智能、物联网等），对于相关信息进行收集以及整合。通过人工智能、大数据、物联网等技术的充分应用，能够进一步提升信息整合速度，提升整合效率，能够实现对电力网络运行情况的远程监控，可以对存在的故障隐患进行及时准确定位，能够有效控制新能源在电力网络方面的应用风险，更有利于新能源在电力网络方面的长期稳定输入。
2.4地热能发电技术在电力系统中的应用分析
地热能发电技术主要依托的能源为地热能，而地热能能量的来源为地球内部。地球在运转的过程当中地心内部会产生大量的热量，而这些热量可以作为一种能量被使用。虽然现阶段，相关科学技术水平并不能够支撑人们直接取用地热能，但是其所散发的热量却可以通过相关技术被应用。地热能发电就是一种地热能具体应用的表现。该种发电技术主要依托的原理就是热能可以转化为机械能，经过处理后转化为电能。该种能量在电力系统，供暖系统当中都可以被广泛应用。该种新能源发电技术的应用流程较为简单。因此，它是目前相对较为实用的一种新能源发电技术。为了能够有效应用该种新能源发电技术提升电力系统的性能以及绿色环保型，相关的技术管理人员在实际工作期间必须要保证自身的综合素质水平能够满足新能源发电技术应用工作的需求，积极努力地关注地热能发电技术的应用信息，并定期进行自我反思，反思自身在实践应用新能源技术期间所存在的问题，然后积极主动地参与到单位所开展的人才培训活动当中，有针对性地学习新能源发电技术应用要点，应用原则，创新意识等内容。
2.5离线在线分析，实现新能源的可调度性
目前新能源资源在特定的时间段内弃风、弃光现象严重，为使资源优化使用，新能源和火力发电优化合理配置，实现新能源的可调度性，对新能源发电进行离线、在线分析，用概率来协调新能源发电并网所带来的各种不确定的问题，监控和分析接入电网的运行风险，在线跟踪电网运行状态的变化过程，合理安排和优化电网运行方式。建立新能源生产模拟系统，可以对新能源的消纳、运行进行评估。在新能源发电时可通过省间互济、自备电厂交易等实现新能源消纳“双升双降”目标。
结语
新能源高比例发展对电力系统的电压、电网振荡等造成了影响，给电力系统的可靠供电、高效消纳、安全运行带来了挑战。在很大程度上推动了新能源的快速发展，对于缓解能源紧张、确保能源稳定可持续供应、节能减排等都具有非常重要的作用。新能源并网已经成为了目前电网规划过程中最为关键的内容，其对于电网的安全性、稳定性以及经济性等都具有较高技术要求。
参考文献
[1]赵书强，王杨，徐岩，等.基于机会约束目标规划的高风电接入比例下大规模储能与火电协调调度［J］.中国电机工程学报，2016,36(4):969-977.
[2]修晓青，唐巍，李建林，等.基于电池健康状态的源储荷协同配置方法［J］．高电压技术，2017，43(9):3118-3126．
[3]孙充勃，宋毅，蔡超，等.考虑多场景需求的配电网分布式储能多目标优化配置方法［J］.电力建设,2019,40(7):48-56．
[4]程鑫,许亮，周姝灿，等.基于新能源出力保证率轨迹灵敏度分析的储能配置方法[J].电力系统自动化,2019,35(5):1-11．