光伏与风电资源的低压电网负荷预测

发表时间:2021/9/2   来源:《中国电气工程学报》2021年4期   作者:白田田 蔡行行
[导读] 当前,能源危机和环境恶化是人类面临的两大问题。发展风力发电
        白田田  蔡行行
        中国电建集团河南省电力勘测设计院有限公司  河南郑州  450000


        摘要:当前,能源危机和环境恶化是人类面临的两大问题。发展风力发电、太阳能发电和光伏发电来取代传统的化石风力发电和光伏发电有望解决这些问题。随着甘肃河西、酒泉风电、光伏发电大规模并网,对电网的发展提出了更高的要求,特别是对甘肃电网发展相对薄弱的问题提出了更高的要求。因此,需要及时调整电网管理制度,以保证电网的安全、稳定和经济运行。
关键词:光伏与风电资源;低压电网;负荷预测
引言
        随着光伏发电在电力系统装机容量中所占比例的不断提高,其对电力系统规划、调度、控制的影响也受到了极大的关注。光伏发电呈现出“大规模分散开发、低压接入、就地消费”与“大规模集中开发、中高压接入、高压远距离传输、就地消费”并存的格局,将对电力系统产生深度和广度的深远影响。研究光伏发电并网对电网运行的影响,对我国光伏发电的发展非常重要。
1.分布式光伏发电技术及特点
        1.1分布式光伏发电的定义
        所谓太阳能光伏发电技术,就是利用半导体材料直接将太阳能转化成光电效应的电能。由于光能是取之不尽、用之不竭的清洁能源,而且不受地域限制,安全可靠,规模灵活,其前景广泛乐观。分布式光伏发电的光伏发电项目连接到配电网络的传播方式,这是一种新型的发电和能源综合利用的方法,提倡附近的短时间里,来到附近的转换和使用,总的来说,不仅可以解决功率损耗的助推器和长途运输,也可以解决大规模的不良影响电网的光伏电站。
        1.2分布式光伏发电的特点
        一是投资小,政策扶持,规模灵活,建设周期短,运营成本低。分布式光伏发电本身规模小,灵活方便。此外,分布式光伏电站离用户较近,不需要高压输电系统,可以大大减少基础设施的投资。而且安装地点不难找,安装周期很短,也有利于收回投资。在政策层面,国家电网公司近期出台的新政策也明确为单个并网中总装机容量不超过6兆瓦的光伏发电项目提供了诸多优惠条件,大大降低了分布式光伏发电项目的开发成本。例如,在并网过程中有很多费用是免费的,免费收取系统备用容量费用等。
        二是绿色无污染,资源丰富,环境效益突出。分布式光伏发电项目在发电过程中充分利用清洁的太阳能,无能耗、无噪音、无废气污染。
        三是可以在一定程度上缓解当地的电力短缺。分布式光伏发电在电力需求最高的白天产生最多的电能。近年来,随着人们生活水平的提高,居民生活和工业使用有逐年上升的趋势,和上身的范围更大,从的角度来看整个世界,能源危机变得越来越成为世界上的一个大问题,分布式光伏发电的使用有助于缓解紧张局势,当地的力量。
2.光伏发电并网对电网运行的影响
        2.1对供电可靠性的影响
        首先,降低光伏并网变电站电源的稳定性。如果将单个变电站大容量连接到分布式光伏,则一旦上层电路或传入设备发生事故,由于并网光伏的容量过大,它将被分布到一个小型系统中进行操作,导致自动待机切换等。相关设备无法科学操作。分布式光伏并网连接不具备调压,调频的功能,会加速小型系统的瓦解和瓦解,从而导致电网和变电站的中断。其次,削弱光伏并网配电线上其他用户的供电稳定性。一些分布式光伏电站连接到用户供电网络或公共配电网络。一旦电网出现问题,活动的并网网络将首先崩溃,这将增加分布式光伏电站的公共线路故障的可能性。从而减弱线路上其他非光伏使用者供电的稳定性。最后,增加变电站事故后电源恢复和设计维护的时间。许多光伏电站缺少专职操作员。解决故障并重新上电或执行设计维护后,将无法及时进行操作,从而延长了停电时间。
        2.2对电网运行控制的影响
        由于光伏发电主要利用太阳光,因此会受到天气的影响,存在很多不确定性,这使得短期内电网负荷预测的准确性下降,同时也增加了传统模型的成本。 发电和配电运行计划的困难增加了横截面交换功率的控制。光伏发电系统并入电网后,会导致电网中功率点数量的增加,这些功率点的分布是不规则的,并且功率点的单点规模也是很小。这些问题增加了对电源的控制。这使得难以控制电网的运行。

        
2.3对配网接线方式的影响
        根据分布式光伏并网的方式和等级,配电网方式可分为低压并网、中压馈线并网和中压专线并网三种方式。不同的配电方式,分布式光伏的连接逆转了配电网的趋势,配电网一直从上到下配置方式,对于配电网的连接方式有重要的影响:首先,使用专线连接模式或T公共线,以提高复杂的分销网络连接,然后,扭转的分销网络流分布将导致传统的分销网络电源性能从上到下设计方式,使分销网络设计推广的难度。
        2.4对电能质量的影响
        在光伏发电系统中,逆变器是最基本、最重要的部件之一。逆变器能将直流电逆变成交流电输出。然而,电力电子设备的广泛使用会对电力系统造成污染,影响供电质量。逆变器开关速度的变化会产生大量的高次谐波,导致电能的拥有者输出失真,这些谐波进入电网会造成许多不良后果,包括:降低电力的生产、传输和使用效率的过程中,相应的电器设备发热并产生振动噪声,加速电器设备的老化缩短其使用寿命,严重的情况下,发生相应的故障或设备烧坏。
3.对策分析
        3.1风电、光伏等项目审批管理规定
        相关部门审批的风力发电,光伏发电和其他项目,特别是跨区域跨区鉴于风力发电,光伏发电和其他项目应充分考虑对电网的影响,征求意见的电网公司连接到电网,表明国家主管部门授权的电网企业,制定限制,风力发电,光伏发电公司与电网运营商之间的电力责任制度。发电机组有责任将预测电量准确上报电网,电网有责任按照评估标准全额购买电量。避免对电网的大冲击。
        3.2进一步完善电价形成及费用分摊机制
        建议国家有关部门进一步提高电力价格形成和风力发电和光伏发电的成本分摊机制,独立的输电价格核定项目由大规模风力发电和光伏发电基地,和制定辅助服务补偿方法。
        (1)定价机制
        实行强制购电,确保可再生风电、光伏发电企业按国家批准的价格销售,电网企业全额购电。
        (2)选择机制
        我国对大规模风电场开发实行政府特许招标制度和审批制度并行。政府一方面先在某些风电资源分布的区域进行初步资源调查和评估,然后将初步评估结果的区域招标给投资者,确定最佳开发公司和风电上网价格。另一方面,在该地区附近的特许项目,发电公司可以组织的发展风能资源条件允许的条件下,满足规划和获得政府部门的批准,可以确定和电价根据项目的价格让步。
        (3)交易机制
        明确由国家省份可再生风能、光伏发电等配额,建立绿色风电、光伏等交易机制,可再生风能、光伏发电能力过剩地区的基础上完成配额目标,可以超出的部分发电形式的绿色证书交易市场上卖,可再生风能、光伏发电能力短缺地区,如可以完成购买市场鲁征指标的配额。
4.结语
        综上所述,为了实现风力发电,光伏和其它另类和大规模的开发和利用,建立适应中国的发展需求的风力发电,光伏发电和其他风力发电,光伏发电的规划和发展,如电网调度运行管理系统,建立和完善相应的市场体系框架和补偿机制,形成合理的电价机制,完善配套的法规政策,形成了促进风电、光伏等发展的市场环境、制度环境和政策环境,实现了各要素的相互支持、沟通协调。
参考文献
              [1]丁明,王伟胜,王秀丽,宋云亭,陈得治,孙鸣.大规模光伏发电对电力系统影响综述[J].中国电机工程学报,2014,34(1):1~14.
              [2]杨卫东,薛峰,徐泰山,方勇杰,李碧君.光伏并网发电系统对电网的影响及相关需求分析[J].水电自动化与大坝监测,2009(04):15~17.
              [3]赵平,严玉廷.并网光伏发电系统对电网影响的研究[J].电气技术,2009(03):18~19.
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