刍议新能源的电网调度管理 于聪

发表时间:2020/9/3   来源:《基层建设》2020年第11期   作者:于聪
[导读] 摘要:随着社会的不断进步和经济的不断发展,电力已经成为人们生产生活中不可缺少的东西,而由于各个方面用电量的不断增加,造成了供电的紧张局面,高负荷的运转也给国家的电网带来了压力。
        国网哈尔滨供电公司  黑龙江省哈尔滨市  150001
        摘要:随着社会的不断进步和经济的不断发展,电力已经成为人们生产生活中不可缺少的东西,而由于各个方面用电量的不断增加,造成了供电的紧张局面,高负荷的运转也给国家的电网带来了压力。随着科技的发展,新能源开始引起人们的关注,而依靠新能源来发电将会有效的解决供电不足的状况,本文主要就新能源对电网调度的影响进行研究,并探讨可行的新能源电网调度管理解决办法。
        关键词:新能源;电网调度;影响;对策
        1.引言
        随着社会不断进步,经济日益发展,不同领域、行业的用电需求量日益增加。而这种供不应求的局面严重影响人们的工作、生活,特别是在用电高峰期。需要充分考虑主客观因素,不断扩大发电厂的规模、数量,满足人们各方面的需求。还需要优化管理电网调度,保证电网的安全、稳定运行,缓解用电紧张情况。而新能源的应用犹如一把双刃剑,电力事业在迎来发展机遇的同时,也需要面对相关方面的挑战,不断优化电网调度管理,解决存在的问题。以此,不断推动我国电力事业向前发展。
        2.新能源的简单概述
        新能源又称为非常规能源,主要包括了太阳能、水能、风能、地热能、生物质能、核聚变能等。这些新能源具有可再生、无污染等特点,值得广泛应用。如今,各个国家已经认识到了新能源开发与应用的重要性,并且也加大人力、物力、财力的投入,意在开发新能源,使其代替常规能源,解决常规能源日益匮乏的问题。目前,我国所探究的新能源包含有水能、风能、太阳能、地热等,其中风能、水能、太阳能已经运用于电力行业中,用于电力研发。从电能研发功效来讲,新能源具备极高的运用价值,很值得广泛运用于不同行业当中。
        近年来,新能源发电技术得到快速发展和应用。其原因一方面是受到政策环境的积极影响,为了缓解国家发展的能源危机,新型再生型绿色环保型的能源受到了更多的青睐;另一方面,互联网技术的全面普及,物联网技术以及数据技术的快速发展为新能源发电技术的发展和应用提供了很多的技术支持。据国家能源局统计,截止到2019年底,我国的新型可再生能源发电装机已经超过了7.2亿kW,2019年比2017年提升了12%。其中,风力发电装机总量达到1.84亿kW,水力发电装机总量实现了3.52亿kW,生物质发电装机总量达到1781万kW,光伏发电装机总量达到1.74亿kW。这些统计数据充分表明了我国新能源发电行业正处于蓬勃发展时期,不仅新型能源发电总量在增加,而且新能源发电技术类别也呈现多元化的特征。
        3.新能源并网对电网调度运行的影响
        3.1电网运行特性发生改变
        随着新能源的并网,电网各电压等级均呈现交直流混合运行的局面,电网特性发生深刻变化。调控部门需进一步完善现代电力系统认知体系,以便更好的运行电网。
        3.2电网运行调节难度增加
        电网新能源占负荷比重大,新能源消纳与电网调峰、调频矛盾突出。特别是在午间腰荷时段调峰、调频问题凸显,大量火电机组需深度调峰运行,导致火电机组一次调频能力下降。
        3.3负荷预测及计划安排难度大
        电网分布式新能源占比高,大量分布式新能源以10kV及以下电压等级接入,可观测性差,加大了变电站母线负荷预测的难度。变电站母线负荷随天气、季节波动较大,甚至出现潮流的反方向变化。使电网大机组开机方式及发电计划安排难度加大。


        3.4传统的电源调度管理模式存在瓶颈
        传统的电源调度管理模式按照并网电压等级、并网容量由省、地、县(配)三级调度分级管理。在新能源装机占比增加,分布式电源数量众多的情况下,地县调管辖的分布式电源对省级电网电力电量平衡产生较大影响;省级电网面临调峰问题时,又可能出现新能源发电挤占火电出力通道。现有调度控制系统电网模型上是按照调度管辖范围分区域建设的,缺少10kV及以下配网模型,对分布式新能源缺乏管控手段,省、地、县三级调度的协同不能建立在统一的模型数据基础上,无法实现全网新能源的全口径预测、一体化调管和全时空运行分析。
        4.新能源发电动态调度的实施策略
        4.1基于电网安全的发电出力最优化调度策略
        在保证电网运行安全的前提下,新能源发电并入传统电网,应通过合理的调度控制,实现系统发电出力最优化。比如在一些风力、水力发电资源较为丰富的地区,在继续加大力度开发风力和水力清洁能源的同时,还要出力好风力和水力发电叠加时的外送卡口问题。电力机构应与气象部门共同研究地区的风力、水力资源特征,掌握其利用规律,尽可能的降低新能源随机性对电网运行产生的影响。根据规律,提前制定电网调度策略,在降雨后减少风力发电输出,加大水力发电输出,确保外送符合能够满足电网极限约束的要求,并维持较高的负荷率运行状态。另一方面,单看风力发电,
        由于风能间歇性显著,其输出功率具有较大的随机性,会给电网调度运行增加难度。为解决这一问题,可以通过采用智能化和精细化管理措施,提高新能源发电的调度控制能力。
        4.2基于电网智能化的精细管控策略
        精细化管控的实现主要依托于智能电网技术平台的支撑,在水情水调自动化系统等的应用下,可以构建新能源发电接入标准,实现接入数据标准化,更加科学、合理的整合发电资源,根据电网的实时运行状况,做好新能源发电调度规划。
        根据地区新能源分布特点,对其进行分级管理,制定统一的调度管理计划,分别建立可控新能源发电模型和不可控新能源发电模型,将可调节性较好的新能源作为一级管理对象,将可调节性一般的新能源作为二级管理对象,将可调性较差的新能源作为三级管理对象,按等级构建智能调度管理计划,提前预测不同方式下的发电出力情况下,实现新能源发电的可调度、可控制管理。
        4.3基于新能源战略的可再生能源优先调度策略
        应立足于发展新能源发电技术的重要意义,在电网调度运行过程中,严格执行可再生能源优先调度的相关规定,协调好新能源发电与传统火电发电之间的关系,在满足用户电力供应需求和电力系统稳定运行的前提下,优先采用水力、风力等发电技术。从各地实践情况来看,则应结合各省市地区的风电场、水电站建设情况,做好发电功率预测,采取实时调度和监控策略,控制好发电平衡,优化新能源发电运行方式。比如可以将预留调借能力较强的水电站、燃气电站等于风电进行互补,做好地区新能源发电的统筹管理,充分利用各种新能源资源。在编制日常发电计划时,优先安排新能源发电,再由传统火电发电补足电力负荷超出的部分,实现对科学调度管理。
        5.结语
        推动能源结构由高碳转向低碳、能源利用由低效转向高效、能源配置由局部地区转向全球范围、能源服务由单向供给转向智能互动,构建以安全发展、高效发展、清洁发展为目标的现代能源保障体系,是未来能源转变的一个趋势,电网调度管理模式必将在能源转变过程中不断进行优化,以满足电网安全可靠经济运行需要。这就要求我们在以后的实际工作中必须对其实现进一步重视研究。以此,使新能源能够更好的发挥自身的作用,使电网能够处于安全、稳定运行中,更好地服务于社会大众,具有较好的经济效益、社会效益。
        参考文献
        [1]郑杰文.电网调度运行智能防误技术应用研究[J].低碳世界.2015(36).
        [2]史俊霞.智能电网调度技术支持系统集中运维关键技术研究[J].科技与创新.2016(04).
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