李飞
国网新疆电力有限公司喀什供电公司 新疆 喀什 844000
摘要：随着我国综合国力的不断增强，我国电力行业的发展得到了极大提升，为了更有效地利用新能源，电力企业要意识到在电网规划中接入新能源的各方面影响，在大面积应用新能源发电模式之前必须要了解不同能源与电力系统结合的特点，评估电力系统吸收新能源的能力，采用合理的新能源消耗比例和新能源发电形式，将电网建设投资经济学与新能源消费有效协调，建立起满足新能源消耗需求的电网规划方法，以较低的新能源消耗成本来提高电网运行质量和效率，获得相应的经济和环境效益，促进电力行业的长远发展。
关键词：电网规划;新能源;接入影响
引言
风电和太阳能等新能源的接入对系统的电能质量带来了新的问题。基于电力电子器件的接口增大了谐波污染，新能源功率的变动性和随机性容易引起闪变和频率变动，无功功率的需求会引起电压方均根值的变化。此外，新能源发电系统中发生故障时也会引起接入点电压的变化，甚至出现电压暂降事件。当发生电压暂降事件时还会引起新能源发电系统的低电压穿越问题。为此，需通过对新能源接入点监测数据的分析，确定电压暂降是否是新能源发电系统所引起的就尤为必要。
1新能源电力接入后对电网规划的影响
1.1基于新能源发电模式对电网造成的影响
一种是大规模集中发电，供电量大，供电稳定，投资收益高，目前我国的水力和核能发电全都采用这种模式，但是电网规划较为复杂，对电网系统的要求也更严苛，其影响主要体现在电力电量平衡计算和大功率远距离输送的实现，在电源规划与变电站的布点规划中，需要考虑众多因素，而且对于输电通道、输电线路容量的规划要求高，要保证距离远的、大功率输电的安全性及经济性；另一种是分布式发电，能适用于大范围地区，在有需求的一端附近来安装发电设备，以平更调节作为基础，在满足自身运行后可分配电能到电网结构进行供电。这种发电模式对电网规划的影响主要体现在负荷预测、电网结构，其中的负荷预测能够影响电网规划的整体发展方向，给予电网规划更多的可能性，例如对电网升级改造、新建线路和变电站等，但同时也大大复杂化了电网运行方式。因此电网规划设计人员要掌握新能源发电特性，探明新能源的分布规律和储量，分析电能需求，准确预测负荷和负荷的分布、结构等，在此基础上对新能源并网进行模拟，进而调整和完善新能源电网规划方案，进一步完善电网结构，在发电领域进行合理有效的创新。
1.2对电网规划改革的正面影响
以往我国的发电方式主要靠煤炭燃烧，由于用电量较高，在长时间的消耗后煤炭资源也逐渐面临短缺问题，加之煤矿开采深度不断加深也造成我国的生态环境不断恶化，严重影响我国的国际形象，制约本国经济的可持续发展。因此新时代的电网规划不仅是要解决配电网问题，而且要有效降低国家电网对于传统能源的依赖性，提高电网的供电效率和环保性，新能源的接入恰好符合我国电网的可持续发展最新理念，风力、水力、太阳能等发电方式也有效地改善了我国原有的电网规划缺陷，有利于促进电力行业的健康长远发展。
2含SVG的新能源多馈入系统振荡分析
随着风力发电和光伏发电为代表的新能源大力发展，中国电网逐渐演变为含高比例新能源和高比例电力电子的双高电力系统。双高电力系统重要特点之一为短路比（SCR）低，使得基于锁相环同步的矢量控制策略动态性能变差，新能源设备间及其与电网间耦合程度增加，导致系统容易发生振荡问题。
另一方面，中国大规模新能源基地需要配置高可控性的静止无功发生器（SVG）以维持并网点电压稳定。然而，现有研究表明，SVG与新能源设备存在相互作用，容易引发系统振荡失稳问题。现有含SVG的新能源多馈入系统稳定性分析主要有2类方法：基于状态空间的仿真或特征值分析和基于复频域的阻抗分析。基于状态空间的电磁暂态模型过于复杂，其特征值计算非常困难，而时域仿真分析难以揭示系统失稳机理且存在数值稳定性等问题。相对应地，复频域阻抗法适合分析单输入单输出系统，在考虑多电力电子设备接入时难以找到解析方法，难以量化系统的稳定裕度。SCR是分析电力电子设备接入后电力系统电网强度和稳定裕度的重要切入点。其优势在于：对于单馈入系统，SCR计算简单且物理意义清晰。具体地，对于基于锁相环矢量控制策略的电力电子设备并网系统，存在反映系统临界稳定的临界SCR（CSCR），而SCR与CSCR的差值反映了系统稳定裕度：该差值大于0说明系统稳定，差值小于0则说明系统不稳定。此外，该差值越大，说明稳定裕度越大，即系统越稳定。
3改进的距离阻抗法
引起电压暂降的主要原因是系统短路故障、变压器投运以及大型感应电动机启动，使系统电流突然增大几倍甚至几十倍，导致公共连接点电压短时下降。根据电压暂降发生期间，公共连接点电压和支路电流的特性，可以利用距离阻抗对暂降源进行定位。电能质量监测装置可以根据公共连接点电压和所监测支路的电流计算出电压暂降发生前后距离阻抗幅值和相角，并结合同一时刻各处电能质量监测装置的判断结果来定位暂降源。
4面向新能源灵活接入的多功能动态电压恢复器及其优化控制
随着电网中新能源发电占比不断提高以及非线性、不对称负载的大量接入，电网电能质量问题越来越突出，其中电网电压暂降已成为影响电网电能质量最严重的问题之一。动态电压恢复器(DVR)凭借其运行效率高、可靠性和快速性好等优势，是当前解决电力系统中电压波动问题最为经济、有效的动态补偿装置。目前国内外学者对于动态电压恢复器的研究主要包括电网电压暂降检测与参数提取、DVR补偿策略、DVR最大输出能力、储能型DVR的能量恢复策略、DVR补偿时柔性切换技术、DVR控制方法等。然而，上述研究更多关注的是DVR装置自身功能及控制策略的优化。当电网正常时，DVR设备往往处于闲置状态，存在设备利用率低、功能性单一等问题。面向新能源灵活接入的多功能动态电压恢复器(MF-DVR)。基于矢量控制原理，MF-DVR可同时实现新能源消纳和电网电能质量调节功能。
5应急电源投切仿真实验
多应急电源组网系统在负荷功率大范围波动时，要能够在不同负荷功率情况下系统的功率自适应分配。对于仿真算例，在0-3s时为状态1，系统的初始负荷为480kW；在3-3.76s时为状态2，系统中DG2开始并机预同步；在3.76-8.5s时为状态3，系统中DG1和DG2开始均分负荷；在8.5-11s时为状态4，系统中增加负荷至960kW；在11-13s时为状态5，系统中100kW的电流源型并网逆变器接入系统；在13-16s时为状态6，系统中减少负荷至480kW；在16-20s时为状态7，系统中减少负荷至240kW。
6结语
总之，受限于我国的地形和气候条件影响，电网规划中的新能源接入任重而道远，大规模的、安全而又稳定的新能源发电模式还需进一步研究深入，因此在电网规划阶段，可根据它们的特点进行合理开发，有效增加使用频率和适用范围，以便更好地满足国家发展对于电力的持续性增长需求，为经济生产和日常生活提供重要的保障和动力。
参考文献：
[1]朱思曈，姜浩潍.基于新能源协同发展的电网规划关键技术探讨[J].中国设备工程，2019（4）：179-180.
[2]文钰.新能源电力接入对电网规划的影响[J].中国新技术新产品，2019（19）：137-138.
[3]高宇.浅析新能源发电接入及对电网规划的影响[J].科学技术创新，2018（31）：196-197.