颜香梅
国网济宁供电公司 山东省济宁市 272023
摘要:随着当前我们国家对于环境污染的大力遏制以及对环境保护的全面推行,以火电为代表的传统重污染发电手段正在被逐步控制,清洁高效的能源手段才可以保证我们在享受充足能源带来的红利前提下还可以保护好我们的社会环境。新能源的出现给我们带来了一个新的思路,一个可以保证不拖累经济发展的前提下还可以保护环境的新思路。
关键词:新能源;电网规划;关键技术
近年来中国已经加大了对新能源的重视力度,开始将新能源应用到各个领域,在一定程度上缓解了中国资源紧张问题,提升了环境污染控制效益。尤其是在电网发电过程中,已经开始构建以新能源为核心的电网体系,如太阳能发电站、风能发电站等,在很大程度上提升了电网的经济性、安全性,符合中国可持续发展需求,使中国迈入了新能源电网行列,掀开了新能源电网发展的新篇章。
1新能源协同发展下的电网规划
资源紧张是当前中国全球化发展进程中存在的重要问题,已经严重影响到了人们的生产和生活水平。为进一步缓解资源紧张现状,形成高效益资源运用体系,我国已经开始将风能、太阳能等新能源纳入到电网建设过程中,开始形成以新能源为基础的协同发展体系。上述体系不仅减少了煤炭、石油等电力发电的损耗,还降低了发电过程中的环境污染,已经成为新时期我国电网建设的关键。
从根本上而言,新能源协同发展能够将新能源全面运用到电网建设过程中,形成了全新的电网运行体系,实现了电网经济效益和生态效益的最大化。但在上述系统运行的过程中由于新能源的融合,其系统的稳定性、安全性、可靠性指标也会发生转变,为此,相关人员需要对电网规划方案进行明确,形成科学设计思路。
2?新能源接入对电网的影响
2.1新能源并网对功率平衡的影响
电网运行是否安全可靠很大程度上取决于电网功率是否平衡,在新能源未接入电网之前,通过发电机组的有功调节以及发电、输电元件故障处理和负荷随机波动来保持功率的平衡。在新能源大量接入电网以后,因为与常规电网的发电机组有功调节等产生冲突,会使问题变得非常复杂。比如,在风能这一新能源并入电网之后,由于风能发电会产生强烈的波动而和电网系统设备产生矛盾,尤其在夜间低谷期具有反调峰的特点会使电压变得十分不稳定,从而影响整个电网系统的功率平衡,对电力系统的安全稳定运行产生冲击[1]。
2.2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。
2.3对电能质量产生影响
在电力系统中,为用户提供高质量的电能是主要任务。电能质量问题在内容上主要包含电流质量、电压质量等。电能质量会对电网、发电、用电相关设备的运行状况、工作效率、使用时间等产生严重影响,甚至会导致电力企业的经济效益。各种新能源的大规模接入会对电力系统的电能质量产生严重影响。例如风力发电机组所具有的波动性会使电网出现畸变率、电压波动等诸多问题。但是随着风力发电技术的不断提高,风电机组得到不断改进和优化,促进其电能质量也得到不断改善。
同时,积极应用高效无功电压支撑设备、电力滤波设备也可促进电力系统中的相关问题得到有效解决,提升电能质量。提高电能质量的关键在于对新能源接入对电力系统电能质量产生的影响进行定性分析,同时还需制定并不断完善电能质量的指标,加强对新能源并网的电能质量实施科学的评估,以实际情况作为根据制定具有针对性的准入标准[2]。
2.4对电网安全性产生影响
保障电力系统运行的稳定性、安全性是实施电力工作的核心内容和主要目的。新能源发电设备并网运行的同时会对电力系统运行的稳定性、安全性产生严重影响,为电网带来新的稳定、安全问题。因此,在应用新能源发电形式和技术过程中,需加强对电网运行的稳定和安全进行科学仿真和校验。例如加强对风电场所存在的低电压穿越能力进行分析和检测、对光伏并网孤岛问题进行全面深入分析等。
3协同新能源发展的电力系统发电技术
3.1风力发电技术的应用
在目前技术条件下,风力发电系统主要是凭借电力电子背靠背变频技术对发电功率参数的输出进行控制和调整。风力发电机组控制系统主要由主控制器、变距系统、调向系统、制动系统几个装置共同组成。因此,与常规电厂相互,应用风力发电技术时电厂的并网方式存在较大差别。在凭借双馈方式对风力发电机组并网进行控制和处理的过程中,可通过调节转子交流励磁频率参数的方式来实现对并网频率进行有效控制。同时,也可以调节转子交流励磁幅值的方式来实现对并网电压进行有效控制。通过永磁直驱方式控制和处理的风力发电机组并网的过程中,在电力电子器件处于正常作业状态的情况下便可实现相关跟踪和控制目的。风力发电技术在实际应用中最突出的优点表现为冲击电流参数较小,可有效实现有功和无功的控制。其关键优点表现为风力发电接入不会对电力系统的整体机电振荡模式产生任何影响,不会对电力系统运行的整体稳定性造成任何影响。
3.2太阳能光伏发电技术的应用
太阳能光伏发电技术的应用也同样需要相关技术支持。在目前的技术支持下,太阳能光伏发电技术在电力系统应用中的结构形式主要有3种,其分别为独立户用型、并网型、并网/独立型。独立户用型指的是太阳能光伏整体系统的控制通过电压源电压来实现;并网型指的是太阳能光伏系统的整体控制主要凭借电压源电流得以实现;并网/独立型指的是实现PV和UPS的有机融合,凭借电压源控制过程促进切换动作得以有效实现。在实际应用光伏发电技术的过程中发现,应用该项技术最大的难度在于如何实现对电能的质量进行有效控制。现阶段,技术人员应通过不断提升载波频率的方式来实现对滤波器装置的设计进行不断优化,同时积极对群控技术进行综合性应用,从而来实现对注入电力系统的谐波电流参数进行严格控制。相关研究结果显示,在电力系统的实际运行过程中,必须要通过安装保护/安自装置的方式来最大限度地防止太阳能光伏发电接入改变电力系统潮流方向的工程中,装置被熔断或者断路器装置的运行状态受到影响,动作失效等问题出现,进而保证整个电力系统运行状态的稳定性[3]。
结束语
综上所述,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。
参考文献
[1]朱青.协同新能源发展的电网规划关键技术研究[J].低碳世界,2016(34):29.
[2]胡恬,盛发明.试析协同新能源发展的电网规划关键技术[J].科技尚品,2015(7):51-52.
[3]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.