电网规划中的新能源接入影响分析 方菊

发表时间:2021/1/11   来源:《基层建设》2020年第25期   作者:方菊 镡可洋 徐溪薇
[导读] 摘要:电力能源在我国社会经济快速发展中扮演着非常重要的角色,电力能源在我国居民生活中更是如此。
        国网鞍山供电公司  辽宁鞍山  114001
        摘要:电力能源在我国社会经济快速发展中扮演着非常重要的角色,电力能源在我国居民生活中更是如此。各行各业都需要电力能源的支撑才能顺利开展,电力能源就是一切行业顺利发展的前提和基础,随着人们对电力能源需求的不断增大,我们专注于开采新的能源,破坏了当地稳定的生态环境,环境保护的问题也愈发愈严重。在能源开采和生态系统中我们必须找到一个平衡点,环保烈的新能源电力将会是未来电力领域发展的一大方向。
        关键词:电网规划;新能源;接入影响
        1新能源电力发展的状况
        1.1风力发电
        风能所指的是因气压差异刺激大气活动而发散出动能。就风力发电而言,决定其可行性的因素有2项,一是风能密度,二是可利用风能年累计小时数。较强随机性以及间歇性是风能的突出特征。主要有2个方面的原因:其一,自然环境条件对风能有决定性。具体而言包括地貌环境、大气温度以及大气压力,三者均会产生较大影响;其二,风况具有不确定性,时有时无,风速往往处于动态变化之中,陆地通常白天风速大,最大时间点为正午2点,夜间风速小,最小时间点为凌晨6点,海洋水体温度在夜间超过大气温度,由此导致大气层热稳定性变化增大,而正午2点海洋风速达到最小值,在凌晨6点风速最大。随机性与间歇性决定了风能作为一种电能来源具有较高的不确定性,且调控难度大。当下,通过风机切入和切出速度的设定和控制实现对风电的调度。在风机切入速度小于风速时,自动装置会在电网中接入风机。在风机切出速度与风速一致时,为了防止损坏风电机组及电网,将暂停发电。
        1.2太阳能发电
        通过研究相关数据发现,太阳还有51亿年的寿命,在人类的认知中太阳能作为一种环保能源永不枯竭。其强度有3项决定因素,一是强度,而是日照量,三是日照时间。当前该能源的发电方式主要有2种,第一种是通过利用太阳能所产生的热能达到发电的目的,具有较低效率;第二种是光伏发电,利用光电反应,直接实现光能向电能的转化。其中,光伏发电目前的利用率较高,可以说太阳能发电具有广阔前景,但投资成本及转换效率等因素决定了该能源现在往往以小规模存在。
        2新能源电力接入对电网规划产生的影响
        (1)新能源电力接入对电能质量的影响。新能源发电的方式必定会受到一些外在因素的影响,比如季节和温度都会影响新能源发电的状态,从而使得这些新能源发电在波动性和间歇性方面都比传统能源发电要高一些。简单来讲,新能源发电会使用相应的机械设备和电子设备,谐波就是这样产生而来的,若这些谐波电流和电力系统融为一体,就很有可能导致电网中的电压处于非平衡状态,进而破坏电能的质量,给电能质量方面产生一定的负面影响,有时候还会导致相关的数据计算仪器计算的结果不准确,增加整个电网的负载,最终使得各个自动化设备无法按照正常状态进行相关的工作,给整个电网的安全运行埋下隐患。新能源并网电力最大的不足就在于它的随机性和可调度性,会给整个电网稳定运行带来非常大的麻烦。(2)新能源电力接入对电网安全的影响。在以上几种新能源发电方式中最有安全隐患的就是水力发电,会发电最显著的特点就是它的能量太强,电压太高,所以导致发电过程中的稳定性效果不够好。所以这就导致了新能源电力接入在电网安全方面没有太大的保障,风力发电相对而言还是比较安全的,只不过是我们为了保证风力发电的稳定工作,电压波动的频率就比较多,也会带来一定的安全隐患。在电力系统运行的整个过程中,我们必须要妥善处理这些复杂的风险与隐患,一旦涉及人身安全的问题,我们就需要慎重的考虑和解决。新能源电力接入过程中,我们要提高电网运行的安全程度,保证电力系统不受隐患干扰正常的工作。另外,我们也需要建立相应的安全防护措施,这样才能在意外来临的时候,将伤害降到最低。
        3优化新能源接入的电网技术
        3.1合理选择新能源接入电网的方式
        分布式电源越接近电力系统末端,对节点电压的提升越大。

如果选择单点接入,为了保证节点电压不超过阈值运行,尽量避免将分布式电源安装在点电力系统末端,并保证分布式电源接入点尽量靠近电力系统,减小电气传输距离。如果分布式电源的接入点只能在电力系统末端接入,则将分布式电源的接入方式改为多点接入,这样可以将节点电压控制在正常阈值内。
        3.2加装无功补偿装置
        如果分布式电源接入电网单点并网,接入点电压将会大幅度提升。为了保证接入点电压在正常阈值内运行,应该在电源接入点安装合适容量的无功补偿装置,如电抗器等。当分布式电源采用多点接入电网时,为了保证无功补偿方案的经济性、合理性,应采用分布式电源接入的最佳无功优化方案,在电力系统的接入点配置数台无功补偿装置。
        3.3并网较多区域设置双回线路
        在电力系统与新能源接入较多的电网区域之间,采用双回线路。双回线路可防止单一线路出现故障时,片区出现孤岛供电。孤岛供电会对电力系统、运维人员等造成危害,新能源接入电网规划时要尽量避免此类情况发生。而且孤岛供电将会出现负荷的供需不平衡,严重损害电能质量,降低配网的供电可靠性。当孤岛供电情况出现时,解决方法为将调速系统的频率自动跟踪模式改为手动设置频率50Hz,以保证孤岛区域频率的稳定,提高故障时孤岛运行的稳定性。
        3.4新能源接入电网安全稳定控制系统的应用
        新能源新能源安全稳定控制系统的设置目的在于确保新能源接入之后电力系统的稳定性以及可靠性,能够实现如下几方面功能,包括:切机、切负荷、直流功率紧急提升以及回降、快速减出力等等,对于整个电力系统的安全稳定运行具有非常重要的作用。总的来说,新能源安全稳定控制系统主要是利用通信网络将两个及以上厂站的安全稳定控制装置联系到一起,这样就能够确保区域以及较大范围电力系统的稳定控制。接入电网安全稳定控制系统由主站系统、子站系统共同构成,主站系统能精准地评判系统侧继电保护动作、断路器跳闸及过频动作等。如果出现新能源孤岛现象,则主站系统能为子站系统提供相应的指示,再在短时间内中断小电源,防止其对系统侧电网二次保护控制系统带来负面影响,也能避免给现场施工人员的生命安全构成不良威胁,保证电网运行稳定性。在整个系统中,子站的作用在于执行主站所发出的远跳命令,接收主站命令后需进行判断分析,再跳开小电源联络开关。
        3.5重视储能在新能源接入的作用
        储能技术的最大特点是可以通过储能系统帮助新能源输出稳定的电力。通过削峰填谷不仅可以平滑新能源电力的输出,而且在某种程度上也能对提升电网运营效率,这对保证电网的安全性具有十分重要的意义。储能技术在新能源项目中被广泛应用。日本对于新能源发电输出的波动率要求非常苛刻,根据波动率对新能源发电企业的考核和补偿也比较严格,这就促使日本新能源企业不得不加大投资,提高了新能源项目中储能系统的配置率。随着我国对新能源市场政策的进一步规范,储能技术利用率势必会提升。
        4结束语
        总而言之,新能源电力虽然取得了一定的成效,但是依旧存在相当一部分的电力企业在新能源研究和利用中由于考虑不够充分,在新能源接入电力系统中,就安全运行和电能质量等等方面没有做出一个详细的检测方法,造成意外事故。要不断努力将新能源并网接入到电力系统中,完善相应的技术。
        参考文献
        [1]王俊,顾尧.新能源电力接入对电网规划的影响思考[J].科技创新导报,2018,15(36):220+222.
        [2]赵丰明,樊艳芳,钱福如,等.关于新能源并网供电无功性能优化设计研究[J].计算机仿真,2018,35(11):118-122.
        [3]黄进,夏友斌,肖雅,等.间歇性新能源接入对地区电网迎峰度夏的影响[J].电工电气,2018(05):14-17.
        [4]李磊.新能源接入对电网稳定的影响分析及新能源稳定控制系统的应用研究[J].数字通信世界,2018(05):55-56.
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