国电投湖北新能源有限公司 湖北省武汉市 430073
摘要：目前，经济发展迅速，我国的电力工程建设的发展也有了提高。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，环保型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：电力新能源；开发利用；节能措施
引言
中国传统能源结构已不能满足当前可持续发展的要求，新能源的开发和利用已成为战略能源目标的重大挑战。以太阳能和风能资源为例，先进技术的应用可将太阳能和风能转化为电能资源，满足能源需求，实现电网的快速发展。新能源的整合导致能源的多样化，但在一定程度上影响电气系统的电气质量，必须采取必要的优化措施以提高新能源整合的应用效率。
1新能源电力接入对电网规划产生的影响
1.1电网规划整体思路探析
当我们将新能源电力和电网系统连接在一起的时候，就必须提前找到合适的平衡点和相关的比例，节约整个过程中的成本，另外也要注意新能源的接入是否能给相关的企业或者单位带来盈利。如果将新能源电力接入不能带来一定的可效利润，那么，我们就需要对电网规划做重新考虑和设计，重新将新能源电力做一个合适的定位。另外，我们为了保证电网系统的最佳效果，就必须了解相应的设备是否可以正常工作，以及电网运行的路线是否在合理的承重量内。此外，我们也知道在电网规划中一定要考虑，能源电力的接入会不会给电网的电压带来一定的负面影响，有时候在光伏发电的过程中会遇到恶劣的天气状况，所以发现的时候可能会出现一些停顿和故障，电量的变化也会随之而有所上下波动。所以相关的工作人员在新能源电力接入的过程中，需要找到一个合适的工作点，坚持以安全生产为原则。我们不能满足相关的安全要求和经济要求，就需要进一步的完善电网的整体规划，确保相关的电力系统能够和新能源电力的接入达到一个平衡状态。
1.2规划框架方案分析
新能源电力接入一定会给电网规划带来一定的改变和影响，这也就要求相关的规划人员根据实际的新能源接入电网情况，制定出一个合理科学的规划框架方案。首先我们就必须要依据整个电网的容量对规划框架做初步的预判工作，紧接着针对相关方案做细节上的评估和研究，当完成好整个计划的评估工作以后，才能完整的确定出规划框架的方案。另外，我们也要对不同类型的电网框架方案做出一个详细的研究报告，通过该研究报告，我们可以作为新能源准确接入的依据和标准，如果新能源接入电力，可以满足相关的要求就可以适当降低传输中的输电容量，这样也能够减少相应的支出成本。电网规划框架方案的运营成本和投资相关成本也是规划框架方案探究的一部分因素，只有综合考虑这些外在条件，我们才能保证电网系统在运行过程中和预期中的一样完美。
1.3接入能力的探析
我们在完成对电网接入新能源能力的预测和分析工作以后，得出来的相关数据可以按照月份的模板进行系统化的整理和分析，根据每一个月中系统电厂的实际状态，做出更有准确性的分析报告。除此之外，我们还可以结合新能源输出曲线，有针对性的解决不同月份之间的曲线模型，最终准确的计算出输送能力范围下新能源接入的能力。
2新能源并网对电力系统电能质量的影响
2.1 电能质量
关于电能质量的一般描述，不同国家根据其需求对电能质量有不同的要求。对于电力供应商而言，电力质量意味着公司提供的各种电力指标均符合国家电网运行规范和技术标准的要求，从而为电力用户提供安全稳定的电力。对于能源使用者，能源质量是指用户的能源消耗过程中确保电源不中断，通常使用电压、频率和波形等指标进行测量。对于电气设备制造商而言，他们生产的电气设备的质量与电源质量直接相关。本文中电能质量主要根据电网实际运行情况分为三方面：电压质量、电流质量和电源质量。电压质量主要取决于电源的预设电压与实际输出电压间的偏差，从而决定能量供应商消耗能量的质量，主要包括电压偏差、三相不平衡、频率偏差、过电压、欠电压、电压谐波和电压波动等其他内容。电流质量包括电流谐波，陷波等。电源的质量包括技术和非技术方面，非技术方面是电源公司对用户投诉（如能源价格和能源服务）的响应速度，技术方面是电压的质量和可靠性。
2.2 新能源并网对电压偏差的影响
首先从新能源的发电开始。太阳能发电使用太阳能，且发电效率受温度和光等因素的很大影响。在白天、晴天和阴天之间的温度和光线有很大差异。因为没有阳光、没有发电，所以太阳能发电的输出功率变化很大，并且电压变化很大。风力发电受到风速的极大影响，这就是为什么风力发电厂通常建在风能资源丰富的地区。风速的变化会对风能产生很大影响，并导致电压波动和闪烁。在停止和启动新发电机组的过程中输出功率会剧烈波动，电压也会发生显著变化，这会对电网产生重大影响并导致电压波动和闪烁。电网连接的短路容量值越高电压波动越小。通过研究电压变化的原因并制定相应的措施，可有效减少电网重新接入电网的不利影响，并保证电网的正常运行。
2.3 新能源并网对电力系统频率影响
当电网正常工作时不容易产生异常频率。大多数分散式电源都是小型、模块化的独立电源，功率从几千瓦到50兆瓦不等，主要是为满足旺季期间城市居民和商业区居民的电力需求。在你的现场或附近安装相对较小的发电机组不仅可以满足你的电力需求，而且还可满足有配电网的运行要求。这些相对较小的发电机组包括燃料电池、小型太阳能、小型燃气轮机、燃气轮机和混合燃料电池单元。对大量分布式能源的访问继续增加了网格上分布式能源的比例，电网的频率可能由于新发电的随机性和不确定性而改变。
3新能源电力系统的特点介绍
3.1能源可再生利用比例高
新能源电力系统当中能源的高渗透率以及可再生性为系统重要特点。由于系统运行使用太阳能和风能，上述能源可再生，并且能量密度相对较低。在我国“三北”地区分布较为集中，因此，我国未来的新能源系统主要是分布式、集中式等类型可再生资源和远距离电网敷设以及微域网相互融合模式，能够最大限度利用能源，产生电力。
3.2在供应侧可实现多能源互补
新能源电力系统，建设过程主要通过“纵向源、电网、负荷、储能”等系统之间协调互动来实现多能源互补。系统运行期间，保证对新能源系统的高效利用为最终目标。在供应侧可利用再生能源对于发电量精准预测，对发电设备精准控制，实现新能源发电过程可调控。同时，还可将传统的抽水蓄能以及水力、火力发电站等和可再生能源电站集中分布，实现对能源的全方位调控，进而完成多种能源类型的电力互补，使电网整体呈现出稳定的特点，控制再生资源在发电过程产生波动对于电力系统产生的影响。输配电期间，利用新型电网结构以及输配电模式，配合安全系统、储能设施等全方位应用，提高电网接纳可再生能源能力，防止物理通道对于电力资源配置产生影响。需求侧方面，可利用AMI通信系统，便于用户明确自身的用电信息，对各个层级系统运行科学管理，结合电价信息，对于用电行为加以调整。此外，还可利用控制技术，对于用户终端电气精准控制和计量，挖掘需求侧的“暗储能潜力”。
4新能源电力系统关键技术探究
总之，有别于欧美地区发达国家，我国能源低碳转型和发展所面临的压力与挑战极大，但同时，也给电力系统的创新带来了更多的机遇。对科学界、学术界和工业领域而言，如何进行电力系统的基础研究、关键技术及新型电力设备的产品研发，都是迫切需要开展的工作。
4.1 建立实时预测系统
为解决可再生资源消耗比例高的问题，必须提高与电力相关的新能源技术水平，确保电网安全运行。因此，在未来几年，有必要不断提高新能源调度的技术水平，研究并建立具体的风电机组仿真模型，即风电场、光伏发电模块和光伏变电站，仿真分析平台建设，新能源发电并网发电系统；产品开发电站实时检测系统，实现风电场资源的实时信息和运行监控；产品研发可应用于平原、盆地及山地等地形，以及暖温带季节性气候、大陆性气候、热带季节性风力发电预测系统。有助于提升电力网的调节控制力，增加电力网运转的灵活性，通过区域电力网的互联互通，发挥相连电力网的间接储能功效，以实现资源调优利用，并降低系统总成本，同时，也要通过集中型和分布式储能技术相结合，统筹协调性来增加电力网孤网能力。
4.2 电力系统以及电瓶车的相融
将新能源电力系统与电瓶车相融合，运用更多的清洁能源，随着电瓶车的普及，越来越多的电瓶车开上街道，那么，作为必要的基础设施，发展也必须得跟上。另外，如何高效化地把它们相融到电力系统中，也是一个探索。各个国家的合作能帮助我们在这方面完成“1+1=2”的功效。同时，让我们也要在各个行业，在有利益相关的方面，包括交通领域、电能领域密切合作。让我们相信新能源汽车以及电力系统，不论是在电力网方面还是在地方，通过一系列的技术性解决方案能紧密融合。再者，在市场监管这方面政策的适应，或者说是调节，也将能使这样的融合迅速发生。
4.3SVG-PV装置的电压控制技术
光伏装置，尤其是安装在插座末端的光伏装置，过电压的风险最大，调整的可能性有限；为了使GVS的功率利用率达到最佳，GVS的控制方式有三种：直流电压、恒功率因数和恒无功因数，设定为0.98。在日常运行中，局部控制所需的电压控制基本上是恒功率因数控制，无功功率的变化是动态适应负荷的，如果系统电压超过额定电压的10%，在恒功率控制不能满足要求的情况下，必须启动恒功率控制，如35kV电厂的SVG电压控制方式：当负荷增加时，必须启动桩电压；5kV时，SVG工作在恒压模式（预计电压38kV），如果负荷较低，SVG工作在恒功率因数模式（恒功率因数：0.98）。在低负载时，SVG工作在恒功率因数模式下（恒功率因数：0.98）。随着母线电压的升高，母线电压也会升高。所述设备的总线电压的增加包括对控制器过电压的保护，并将所述设备从列表中移除。
4.4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。
4.5风力发电技术
风能是世界上最重要的资源之一，其储量是目前人类可利用的其他资源的十倍以上。风能的产生是将风转化为机械能，驱动风再通过风力发电机将机械能转化为电能。1）风力发电机的类型。根据装机容量的不同，风力发电机可分为小型、中型、大型和特大型。风力发电机的容量越大，叶片就越长。根据风力发电机的设计，可分为纵轴结构和横轴结构两类。根据功率控制方式的不同，可分为变攻角汽轮机、主动齿轮箱汽轮机和固定攻角汽轮机。根据发电机转速的不同，可以分为恒速风力发电机、变速风力发电机和恒速风力发电机。不同的能源形式可以分为海上风电和陆上风电两类。风能可分为高速和低速风力发电机，上游可分为风力发电机和风力发电机。2）设备配置和功能。风力发电机主要由风机、短舱、基础和塔筒组成。风机通常由叶片、轮毂和插接系统组成，叶片的形状决定了风能吸收多少能量。如果风机的风速高于静止风速，则高度依赖旋转叶片的末端进行空气制动。如果风机叶片因结霜、腐蚀、裂纹等情况而不能正常运行，需要及时对风机叶片进行保护和防护。3）风机控制装置。由于新技术的快速发展，新的网络连接技术采用了被广泛使用的控制模式，通过神经网控制叶片对风力发电机的转速和功率进行控制。风电场还必须配备SVG等无功补偿器，以预测风机的空气动力特性和风机与电网的距离，以获得良好的效果。4）被动式能源管理技术。由于风电场并网运行会消耗无功，因此稳定风电场的网络电压与平衡无功同样重要。
4.6太阳能发电技术
太阳辐射其实是地球上最重要的能源。太阳的能量不断地释放到地球上，每秒钟释放的能量相当于500万t标准煤。1）光电效应。PN耦合的光电效应，当特定物质的电子受到特定电磁波的照射时，刺激形成电子，主要是来自半导体的光，形成不稳定的井对，不稳定的井对在电动势的影响下迁移，井的P侧和N侧的电子形成势。光伏系统由太阳能电池、蓄电池控制器、蓄电池和AC/DC转换器组成。2）电池组。太阳能电池通常分为晶体硅太阳能电池、薄膜太阳能电池、复合薄膜太阳能电池、半导体有机太阳能电池和聚光器太阳能电池。晶硅电池有单晶和多晶点，薄膜硅基太阳能电池效率低，薄膜复合电池具有环境污染小、人身危害大等缺点。有机半导体太阳能电池正在开发中，国内尚无使用实例。聚光型太阳能电池是目前效率最高的，但需要配备聚光系统和散热器。要确保提高效率和资本投资的收益大于增加发电量的收益，还有很多工作要做，聚光器太阳能电池的商业化还需要较长时间。3）光伏板的选择。支持太阳能电池组件的方法包括单轴、双轴和三轴筛选，单轴筛选可提高效率20%，双轴筛选可提高效率25%，高精度双轴筛选可提高可以提高30%的效率。选取太阳能模块时要注意对于太阳能模块设计方法的比较，因为不同的设计，其中有关的发电增益、成本增幅、占地面积、以及支架维护量都会有不同的区别，从中选取适合的设计才是正确的选择。
结语
新能源技术的发展，为人们的生活带来了诸多的便利，它不仅仅是一种技术型的改革，同时也与人们日常的衣食住行有密切的关系，新能源的革命也会成为人们生活方式的一场革命。对于新能源发电技术的研发与升级，注重新能源生产销售过程中的问题进行深入的研究与思考，才是优化电力系统，为人们生活谋福利的正确选择.
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