电网电能质量受新能源发电并网的影响分析 张英杰

发表时间:2021/7/5   来源:《基层建设》2021年第10期   作者:张英杰
[导读] 摘要:从新能源发电的分类、特点和并网现状出发,探讨了新能源发电的并网方式及其对电网的影响,并提出了一些优化配置。
        国网内蒙古东部电力有限公司宁城供电分公司  内蒙古  024200
        摘要:从新能源发电的分类、特点和并网现状出发,探讨了新能源发电的并网方式及其对电网的影响,并提出了一些优化配置。
        关键词:电网电能质量;新能源发电;并网;电网影响;优化配置
        1新能源发电概述
        1.1新能源发电并网概述
        新能源发电多为分布式发电,由美国于1978年提出。是一种比较新的供电方式。出现之初,主要是在用户附近搭建的小型供电系统,服务于偏远地区特定用户的用电需求。随着对可再生能源利用的研究,可再生能源发电的比例逐年增加,如风力发电、光伏发电、潮汐发电等。传统新能源发电主要建在用户附近,能源利用率高,经济性强。随着新能源发电发电量的不断增加,新能源发电建设区域整体经济发展不足,电力需求不大,造成能源的极大浪费,因此新能源发电需要并网。虽然新能源发电没有具体指可再生能源发电系统,但我国的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不稳定,具有一定的时间和季节特征,在新能源发电并网时造成了不利影响[2-3]。
        1.2新能源发电的优势及并网分析
        新能源发电的区位分布合理,靠近用户,尤其是偏远地区。与传统的大型供电系统相比,它具有以下优点:能量利用率高,更节能。新能源发电位于用户附近,传输距离近,所以传输损耗也小,能量利用率高;少污染环境,多环保。目前新能源发电主要以风能、太阳能、潮汐能、地热能为主要发电能源,属于可再生清洁能源,不污染环境,避免了原材料的运输;投资成本低,风险低。新能源发电建设速度很快,主要使用天然可再生资源,因此主要涉及设备投资和人员投资,没有资源投资,且位于用户附近,配电设施投资不大,投资成本和运行成本低,建设周期短。
        2新能源电网对电网的影响
        电力谐波。新能源发电并网时,需要通过电力电子设备进行转换。但是新能源发电的特点决定了它需要频繁的启停,会产生谐波成分。谐波成分对电网和用户的影响很大,如谐波污染、电压谐振等。谐波污染程度主要受功率变换器连接、电机绕组、电机接地等因素影响。如谐波污染程度高,对电网稳定运行构成威胁,电网调度机构可能选择断开新能源发电,以保证电网稳定运行。因此,在新能源发电的安装中,需要仔细评估和分析谐波影响,建立仿真模型,以保证新能源发电的质量。
        电压波动。新能源发电并网时,电源和所需负载可以同步调节,可以抑制电压波动。但如果其电源与其负载不匹配,则会造成严重的电压波动和不良影响。新能源发电接入电网时的接入位置和容量也很重要。比如接入位置和容量不合理,控制不到位,可能导致配电线路负荷发生较大变化,潮流变化,电压波动等。
        电压稳定性。新能源发电并网时,电网会从单电源变为多电源,会引起潮流方向和大小的变化,电网稳态电压的变化。但是,当新能源发电因其时间特性需要退出电网时,会再次影响电网,导致部分节点失去电压支持,导致电网线路出现功率问题。为了避免上述影响,新能源发电并网时需要保持高功率,这样在新能源发电退出时电压不会出现较大波动。但不同新能源并网时对电网电压的影响不同,现阶段没有更好的办法避免。
        3电网调度自动化系统和智能电网建设
        3.1电网调度自动化系统
        电网是指包括输电设施、变电站设施和配电设施的系统集合。电网调度自动化系统是根据电网应用的实际情况,利用信息技术、计算机技术、控制技术等技术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,经历了几个发展阶段:第一阶段是20世纪70年代基于专用机和专用系统的SCADA系统;第二阶段是80年代以调度主机双备用系统为特征的EMS能源管理系统;第三阶段是可以支持RISC图形工作站的分布式系统,以简化指令计算机的开放式分布式EMS作为90年代的系统。第四阶段是集成EMS、DMS、WAMS和信息平台的综合调度系统。

也是现阶段使用的主要电力调度系统。该系统安全性高,处理能力强。然而,随着电力市场的不断发展和信息技术的不断进步,现有的电力调度自动化系统已经难以满足未来电网发展的需要,升级和发展电力调度自动化系统势在必行。
        总体而言,未来的电力调度自动化系统将更加智能化,集成度和标准化程度将进一步提高,更好地满足未来社会对电力应用的需求。随着电网调度系统的发展,电网调度系统日益向智能化方向发展。
        目前,我国电网调度自动化系统发展势头良好。虽然还存在一些问题,但是随着越来越多的高素质人才的涌入,以及我国电力系统的发展和成熟,电网调度系统的管理方案会越来越有效,信息监控的准确性和实时性会越来越高,电网的稳定性和安全性也会有很大的提高。电网调度自动化系统的应用可以有效降低新能源发电对电能质量的影响,但重要的是智能电网的建设。
        3.2智能电网的特征
        智能电网是在物理电网基础上发展起来的新型电网系统,它集成了通信技术、信息技术、传感测量技术、控制技术和计算机技术等多种新技术。它实现了电网的全自动管理,可以实时监控所有用户和节点。智能电网具有更高的供电效率、更强的安全性和可靠性,主要具有以下特点:
        而且供电稳定性更强。当智能电网发生突发故障时,电网中的设备会启动保护措施,避免大范围停电。保证大部分用户的功耗稳定。面对自然灾害,传统的物理电网会发生大规模停电事故,对社会生产和生活造成巨大影响。但是,面对灾害,智能电网可以有效切断故障部分对电网的影响,保证大部分地区的用电稳定,最大限度减少停电损失。
        并且兼容性更强。智能电网可以实现多种不同能源的接入,维持电网的稳定,特别是新的不稳定能源的接入,如风力发电、潮汐发电、太阳能发电等。当传统物理电网接入或断开大规模新能源时,由于负荷剧烈变化,供电会不稳定,故障预警会在故障发生时及时自我诊断和修复故障。对于不能自动修复的故障,将自动激活备用设备,并移除故障设备,及时上传和通知故障。
        3.3智能电网的优化配置,以应对新能源并网的影响
        加强并网规划和管理。首先,在建设过程中,要对新能源发电进行分析,确定建设的容量和等级,完成相应的模型建设和监控系统的实施;其次,并网前要做好调试工作,科学合理地评估新能源发电质量,安装谐波治理装置;最后,利用智能电网实时监测的特点,对新能源发电进行在线监测,加强对新能源发电的管理。
        完善并网安全技术规范。制定新能源发电相关并网标准,积极开展相关领域研究,优化新能源发电并网流程,做好技术管理。电源接入10kV电压电网的,带断裂点的解列设备安装应在并联网点完成,并保证电网侧接地;对于220伏/380伏电压连接的电源,除了安装有开关指示的设备外,还应在并联点安装漏电保护装置。
        加快智能电网建设。智能电网具有较强的自调节能力,能够对新能源发电的变化进行自适应调整,有效提高了控制的即时性和效率。并且一定程度上可以避免人为因素造成的影响。此外,智能电网具有较强的自我保护能力,在新能源发电对电网造成损害时能够及时做出反应,避免损害进一步扩大,提高电网的稳定性和安全性。
        4结束语
        我国新能源发电发展迅速,特别是分布式发电的利用率逐年提高。比如农村屋顶光伏发电项目,不仅给农民带来了一定的收入,还提高了空间利用率和能源利用率。因此,采取一定措施避免新能源发电对电网的影响,对新能源发电的开发和利用非常重要,可以有效促进我国的可持续发展。
        参考文献:
        [1]康珲,屈玮琦. 探讨新能源发电并网对电网电能的影响[ J]. 科技经济市场,2014,8.
        [2]郭志波 . 关于光伏发电并网大电网面临的问题分析与对策探讨[ J]. 中国高新区,2017,6.
        [3]彭波,陈旭,董晓明. 协同新能源发展的电网规划关键技术研究 [ J]. 南方电网技术,2014.3.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: