新能源發(fā)展的電網(wǎng)規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)研究

霍光耀

【摘要】目前，我國(guó)能源的使用已經(jīng)達(dá)到了瓶頸。隨著傳統(tǒng)能源的不斷流失，新能源技術(shù)的供給已經(jīng)在電網(wǎng)規(guī)劃中得到了發(fā)展，這將有助于我國(guó)電力企業(yè)的供電能力的提高。新能源技術(shù)的應(yīng)用是電網(wǎng)行業(yè)的一個(gè)重要組成部分。新的發(fā)展方向解決了電網(wǎng)中能量不足的問(wèn)題。但在實(shí)際實(shí)施過(guò)程中，各種問(wèn)題的選擇越來(lái)越難以協(xié)調(diào)。本文主要論述了電網(wǎng)規(guī)劃對(duì)新能源開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)研究，闡述了電網(wǎng)規(guī)劃對(duì)新能源開(kāi)發(fā)的應(yīng)用措施，以期對(duì)相關(guān)人員起到參考作用。

【關(guān)鍵詞】新能源發(fā)展；電網(wǎng)規(guī)劃；關(guān)鍵技術(shù)

新能源在我國(guó)得到了迅猛的發(fā)展，并且取得了良好的效益。但是新能源的發(fā)展同時(shí)也給電網(wǎng)規(guī)劃帶來(lái)了一系列的問(wèn)題，如新能源的應(yīng)用與電網(wǎng)規(guī)劃兩者之間難以融合等問(wèn)題，必須加強(qiáng)對(duì)該問(wèn)題的分析，對(duì)新能源發(fā)展中的電網(wǎng)規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入的研究，確保大規(guī)模新能源的并網(wǎng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。

一、新能源發(fā)展的電力系統(tǒng)發(fā)電技術(shù)

（一）風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用

在中國(guó)的自然環(huán)境中，風(fēng)能是一種新的能源發(fā)展。在相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展下，風(fēng)力發(fā)電也得到了很好的應(yīng)用。風(fēng)力發(fā)電主要是通過(guò)電力電子的變頻實(shí)現(xiàn)發(fā)電的目的，通過(guò)對(duì)功率參數(shù)的詳細(xì)掌握和對(duì)輸出的理解，進(jìn)行相應(yīng)的控制和調(diào)整。風(fēng)力發(fā)電和傳統(tǒng)發(fā)電應(yīng)該是相互合作的關(guān)系。當(dāng)應(yīng)用風(fēng)力發(fā)電技術(shù)時(shí)，應(yīng)應(yīng)用網(wǎng)格技術(shù)。在這兩者之間的差異過(guò)程中存在著一個(gè)很大的問(wèn)題。利用兩側(cè)的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)，合理控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)，調(diào)整頻率以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)頻率的一體化，通過(guò)有效控制手段實(shí)現(xiàn)最終發(fā)電。在風(fēng)力發(fā)電中，我們必須監(jiān)控和控制電子設(shè)備在正常狀態(tài)下的狀態(tài)。它可以配合電力系統(tǒng)的運(yùn)行，產(chǎn)生更多的供電效果，不會(huì)影響電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行和整體的穩(wěn)定性。

（二）太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用

太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)已經(jīng)在我國(guó)產(chǎn)生了巨大的影響。與此同時(shí)，它需要一些技術(shù)手段來(lái)支持它。目前，我國(guó)的太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)與電網(wǎng)類型、獨(dú)立單元類型、網(wǎng)格連接、獨(dú)立型相結(jié)合，根據(jù)發(fā)電的結(jié)構(gòu)形式和實(shí)現(xiàn)位置，電網(wǎng)類型需要一個(gè)更大的場(chǎng)地和對(duì)整個(gè)太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)的高要求，通過(guò)收集電壓和電流來(lái)實(shí)現(xiàn)供電。獨(dú)立式通常是在住宅樓頂或樓頂上進(jìn)行。它不僅能滿足人們的日常用電需求，而且還能創(chuàng)造更多的電力輸送到電網(wǎng)系統(tǒng)。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，太陽(yáng)能光伏發(fā)電的一個(gè)主要問(wèn)題是保證電能質(zhì)量的控制。目前，我國(guó)電網(wǎng)的技術(shù)人員繼續(xù)通過(guò)載波頻率的形式對(duì)濾波裝置進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)機(jī)組控制技術(shù)進(jìn)行分析和綜合評(píng)價(jià)，最終達(dá)到控制電力系統(tǒng)諧波電流參數(shù)的目的。通過(guò)太陽(yáng)能光伏發(fā)電的應(yīng)用，近年來(lái)，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，有必要改善的安全保護(hù)裝置、控制方法，有效地改變了電力系統(tǒng)，避免操作的問(wèn)題，有效地保證了電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

（三）大規(guī)模新能源接入電網(wǎng)優(yōu)化規(guī)劃

風(fēng)能和太陽(yáng)能的利用都存在著一定的不確定性，在電網(wǎng)規(guī)劃過(guò)程中必須要對(duì)新能源發(fā)電性能的約束進(jìn)行避免，同時(shí)還要采取有效的措施控制發(fā)電網(wǎng)絡(luò)冗余形成的資源浪費(fèi)的情況。整個(gè)電網(wǎng)規(guī)劃中必須綜合多方面的因素進(jìn)行充分的考慮，重點(diǎn)關(guān)注不穩(wěn)定的因素，確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。在應(yīng)用新能源的過(guò)程中還需要進(jìn)行電網(wǎng)模型的建立，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行和網(wǎng)損等信息狀態(tài)進(jìn)行全面的了解，新能源接入電網(wǎng)規(guī)劃模型、多場(chǎng)景分析模型以及網(wǎng)損動(dòng)態(tài)計(jì)算等必須對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化規(guī)劃。

（四）光伏發(fā)電并網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

光伏發(fā)電并網(wǎng)通常能夠分成帶蓄電池和不帶蓄電池的并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，指的是通過(guò)并網(wǎng)逆變器將太陽(yáng)能組件產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為與電網(wǎng)要求相符的交流電直接接入到公共電網(wǎng)中。兩種光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的區(qū)別是帶蓄電池的并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)具有可調(diào)節(jié)性，但是不帶蓄電池的并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)不具備可調(diào)節(jié)性，前者通常安裝在居民建筑中，而后者通常安裝在比較大型的系統(tǒng)中。在太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電中涉及的問(wèn)題和技術(shù)比較多，本文重點(diǎn)討論光伏逆變器防孤島技術(shù)。孤島現(xiàn)象指的是在電網(wǎng)發(fā)生故障斷電的情況下，系統(tǒng)在不能夠及時(shí)的檢測(cè)到電網(wǎng)出現(xiàn)斷電情況繼續(xù)向電網(wǎng)傳輸電能時(shí)，這種情況下光伏系統(tǒng)就會(huì)形成一個(gè)獨(dú)立的供電系統(tǒng)，這就是孤島效應(yīng)。孤島效應(yīng)的產(chǎn)生會(huì)對(duì)整個(gè)電網(wǎng)設(shè)備和用戶設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。通常主要通過(guò)不斷的對(duì)電網(wǎng)的電壓和頻率進(jìn)行檢測(cè)，進(jìn)而判斷是否存在孤島現(xiàn)象，主要方法有電壓諧波檢測(cè)和相位跳變檢測(cè)等。

（五）面向新能源消納的電網(wǎng)規(guī)劃方法

開(kāi)發(fā)新能源的電網(wǎng)規(guī)劃最重要的目標(biāo)是確保電網(wǎng)能夠有效地消除新能源，充分發(fā)揮低碳、環(huán)保、減排、節(jié)能等優(yōu)勢(shì)。對(duì)于整個(gè)網(wǎng)格規(guī)則，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的差異會(huì)影響系統(tǒng)的新能量耗散能力，也會(huì)影響電力系統(tǒng)中其他柔性電源的運(yùn)行方式，進(jìn)而影響新的能量耗散能力。關(guān)鍵技術(shù)包括系統(tǒng)容量分析、系統(tǒng)待機(jī)水平分析、新能源消耗性能分析、系統(tǒng)調(diào)頻分析以及電網(wǎng)在新能源耗散能力中的規(guī)劃。

二、結(jié)語(yǔ)

隨著新能源的不斷發(fā)展和開(kāi)發(fā)利用，我國(guó)能源短缺和環(huán)境問(wèn)題等得到了一定程度上的緩解。因此，風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能等新能源在我國(guó)非常豐富和廣泛，它促進(jìn)了新能源發(fā)電的迅速發(fā)展。這對(duì)我國(guó)能源安全、可持續(xù)發(fā)展和節(jié)能減排具有重要意義。我國(guó)現(xiàn)有電網(wǎng)的新能源規(guī)模大，對(duì)我國(guó)電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)和穩(wěn)定具有很高的技術(shù)要求。電網(wǎng)新能源的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用給電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)和規(guī)劃帶來(lái)了很大的不確定性。研究新能源在電網(wǎng)應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)，能夠促進(jìn)新能源的開(kāi)發(fā)利用，具有重要的價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]張紅宇.新能源發(fā)展的電網(wǎng)規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)研究[J].科技風(fēng)，2017（26）：167.

[2]林阿財(cái).淺談電網(wǎng)規(guī)劃的方法及關(guān)鍵技術(shù)[J].中國(guó)高新區(qū)，2017（24）：93，95.