電網(wǎng)規(guī)劃中的新能源接入影響分析

李楠

摘要：對(duì)于電力企業(yè)而言，傳統(tǒng)的發(fā)電方式不夠環(huán)保，將各種新能源科學(xué)合理地接入電網(wǎng)可以很好地應(yīng)對(duì)與日俱增的能源需求，還有助于保護(hù)好我們的環(huán)境。因此文章首先對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃中的新能源接入情況進(jìn)行概述，接著分析新能源電力接入后對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃的影響以及如何與電網(wǎng)規(guī)劃協(xié)調(diào)發(fā)展，以期與行業(yè)內(nèi)相關(guān)人士進(jìn)行分享交流。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)規(guī)劃;新能源;接入;影響

1引言

為了更有效地利用新能源，電力企業(yè)要意識(shí)到在電網(wǎng)規(guī)劃中接入新能源的各方面影響，在大面積應(yīng)用新能源發(fā)電模式之前必須要了解不同能源與電力系統(tǒng)結(jié)合的特點(diǎn)，評(píng)估電力系統(tǒng)吸收新能源的能力，采用合理的新能源消耗比例和新能源發(fā)電形式，將電網(wǎng)建設(shè)投資經(jīng)濟(jì)學(xué)與新能源消費(fèi)有效協(xié)調(diào)，建立起滿足新能源消耗需求的電網(wǎng)規(guī)劃方法，以較低的新能源消耗成本來提高電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量和效率，獲得相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益，促進(jìn)電力行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

2新能源概述

常規(guī)能源是指技術(shù)上已經(jīng)成熟，并且已經(jīng)得到推廣的能源，如大中型水電、天然氣、石油以及煤等都屬于常規(guī)能源。新能源指的是除去常規(guī)能源之外的多種能源形式，又可以稱為非常規(guī)能源，是當(dāng)前正在積極研究、正在開發(fā)利用的仍處于推廣狀態(tài)的能源，例如核聚變能、生物質(zhì)能、海洋能、風(fēng)能、地?zé)崮芤约疤?yáng)能等。根據(jù)當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展水平，電力系統(tǒng)、電力規(guī)劃中以太陽(yáng)能發(fā)電與風(fēng)電發(fā)電為主要發(fā)電形式。我國(guó)高度重視太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)，不斷加大對(duì)這種新能源的規(guī)劃、研究與應(yīng)用，由于相關(guān)政策的支持，2013年后我國(guó)的光伏發(fā)電呈現(xiàn)跨越式發(fā)展。就風(fēng)力發(fā)電而言，世界各國(guó)都較為重視這一風(fēng)能的重要利用形式。

3新能源發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)

新能源發(fā)電作為二十一世紀(jì)人們核心開發(fā)的力量是具有不可忽視的地位的，新能源概念的提出也逐漸被大眾所接受。而新能源的最大優(yōu)勢(shì)想必跟它的可循環(huán)利用與環(huán)保密不可分。在現(xiàn)在社會(huì)中，鋪張浪費(fèi)逐漸被世人詬病，儉省節(jié)約是大眾所提倡的。在探究新能源的初期，人們就在設(shè)想，假如傳統(tǒng)資源都是有盡的，那么能不能開發(fā)一種或者一類可以無盡使用的能源。人類的智慧是無窮無盡的。跟煤、石油、天然氣一樣，風(fēng)、水、太陽(yáng)等也是一類自然資源。那么如何利用這些資源去進(jìn)行發(fā)電是人們一直以來所探討的問題，在不斷的探索與實(shí)踐中，建成了許多風(fēng)力發(fā)電機(jī)，許多像三峽大壩、小浪底大壩一樣的水力發(fā)電，甚至具有里程碑意義的核電站等，這些人類智慧的結(jié)晶都代表著時(shí)代的進(jìn)步。人類總是處在不斷探索發(fā)現(xiàn)中的，只有敢于設(shè)想才會(huì)有可能實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)在，在我們的無畏創(chuàng)造下，國(guó)家在不斷建設(shè)這些風(fēng)力、水力、太陽(yáng)能、核能的發(fā)電站，而大幅度的減少燃燒傳統(tǒng)資源進(jìn)行發(fā)電，這些新能源不但可以做到可循環(huán)利用，最大的優(yōu)勢(shì)便是環(huán)保，不會(huì)產(chǎn)生任何對(duì)環(huán)境不好的東西。如今雖然社會(huì)在飛速進(jìn)步，但是環(huán)境污染卻日益嚴(yán)重，環(huán)境的破壞影響到人們的正常生活，所以政府出臺(tái)一系列措施想要從源頭就遏制污染，而新能源發(fā)電就是響應(yīng)政府號(hào)召最好的例子，正因如此，新能源發(fā)電才會(huì)越來越受社會(huì)的追捧，越來越受民眾的喜愛，以后也會(huì)越來越長(zhǎng)久的發(fā)展下去。

4電網(wǎng)規(guī)劃中的新能源接入影響分析

4.1對(duì)電網(wǎng)電壓的影響

新能源大規(guī)模接入后，占據(jù)了電網(wǎng)發(fā)電量的較大比例，大量發(fā)電設(shè)備并網(wǎng)運(yùn)行，雖然對(duì)電網(wǎng)電壓選擇影響較小，但在一定程度上影響著電網(wǎng)內(nèi)的電壓控制，會(huì)給電網(wǎng)帶來電壓波動(dòng)、畸變率、閃變等問題。例如光伏發(fā)電的電量變化有一定的隨機(jī)性，電網(wǎng)會(huì)出現(xiàn)沖擊電流，影響到穩(wěn)態(tài)電壓與無功特性，造成電網(wǎng)的調(diào)峰容量余度變大;太陽(yáng)能發(fā)電時(shí)，受光照變化會(huì)出現(xiàn)缺額現(xiàn)象，影響該地區(qū)的電壓質(zhì)量;水力發(fā)電電壓較高，但穩(wěn)定性較差。因此在進(jìn)行電網(wǎng)規(guī)劃的時(shí)候，要正視大量新能源接入對(duì)電網(wǎng)的正反兩方面的影響，不僅要做好新能源入網(wǎng)后電能質(zhì)量的檢測(cè)工作，重視遠(yuǎn)距離和超遠(yuǎn)距離的輸電技術(shù)和輸電安全，而且應(yīng)該優(yōu)化新能源接入的電網(wǎng)技術(shù)，保證大規(guī)模新能源接入電網(wǎng)后的電能質(zhì)量。

4.2對(duì)電網(wǎng)安全的影響

在以上幾種新能源發(fā)電方式中最有安全隱患的就是水力發(fā)電，會(huì)發(fā)電最顯著的特點(diǎn)就是它的能量太強(qiáng)，電壓太高，所以導(dǎo)致發(fā)電過程中的穩(wěn)定性效果不夠好。所以這就導(dǎo)致了新能源電力接入在電網(wǎng)安全方面沒有太大的保障，風(fēng)力發(fā)電相對(duì)而言還是比較安全的，只不過是我們?yōu)榱吮ＷC風(fēng)力發(fā)電的穩(wěn)定工作，電壓波動(dòng)的頻率就比較多，也會(huì)帶來一定的安全隱患。在電力系統(tǒng)運(yùn)行的整個(gè)過程中，我們必須要妥善處理這些復(fù)雜的風(fēng)險(xiǎn)與隱患，一旦涉及人身安全的問題，我們就需要慎重的考慮和解決。新能源電力接入過程中，我們要提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全程度，保證電力系統(tǒng)不受隱患干擾正常的工作。另外，我們也需要建立相應(yīng)的安全防護(hù)措施，這樣才能在意外來臨的時(shí)候，將傷害降到最低。

4.3對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的影響

一是對(duì)電網(wǎng)調(diào)度的影響，相較于傳統(tǒng)發(fā)電方式來說，新能源發(fā)電隨機(jī)性較強(qiáng)，基于風(fēng)力和水力建設(shè)的發(fā)電廠發(fā)電能力無法精確測(cè)定，作為電源的可靠性較差，電網(wǎng)需要更多的備用電源和調(diào)峰容量，且大規(guī)模風(fēng)電接入后往往會(huì)增加電網(wǎng)調(diào)度的難度，使得電網(wǎng)運(yùn)行變得更加復(fù)雜和低效;二是會(huì)影響整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的功率平衡，新能源并網(wǎng)后與常規(guī)電網(wǎng)的發(fā)電機(jī)組有功能調(diào)節(jié)等產(chǎn)生沖突，無法維持電網(wǎng)功率的平衡，從而對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生沖擊;三是對(duì)電網(wǎng)潮流的影響，由于整個(gè)電網(wǎng)潮流注入功率多元化，新能源并入電網(wǎng)的方式以及規(guī)模不同，影響對(duì)電網(wǎng)損耗的監(jiān)控，增加電網(wǎng)運(yùn)行的電能損耗。因此要建立系統(tǒng)綜合的評(píng)價(jià)體系，根據(jù)接入形式、新能源出力場(chǎng)景等進(jìn)行計(jì)算分析，分析電源結(jié)構(gòu)、布局和性能、系統(tǒng)運(yùn)行性能，了解新能源接入的難點(diǎn)、要點(diǎn)、關(guān)鍵點(diǎn)，并從經(jīng)濟(jì)實(shí)力和電網(wǎng)技術(shù)水平來提高其可行性和有效性，使新能源與常規(guī)能源、電網(wǎng)協(xié)同發(fā)展。

4.4對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃改革的影響

以往我國(guó)的發(fā)電方式主要靠煤炭燃燒，由于用電量較高，在長(zhǎng)時(shí)間的消耗后煤炭資源也逐漸面臨短缺問題，加之煤礦開采深度不斷加深也造成我國(guó)的生態(tài)環(huán)境不斷惡化，嚴(yán)重影響我國(guó)的國(guó)際形象，制約本國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。因此新時(shí)代的電網(wǎng)規(guī)劃不僅是要解決配電網(wǎng)問題，而且要有效降低國(guó)家電網(wǎng)對(duì)于傳統(tǒng)能源的依賴性，提高電網(wǎng)的供電效率和環(huán)保性，新能源的接入恰好符合我國(guó)電網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展最新理念，風(fēng)力、水力、太陽(yáng)能等發(fā)電方式也有效地改善了我國(guó)原有的電網(wǎng)規(guī)劃缺陷，有利于促進(jìn)電力行業(yè)的健康長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

5結(jié)束語(yǔ)

在研究考慮風(fēng)電接入的電網(wǎng)規(guī)劃優(yōu)化問題時(shí)，將其分為確定性和不確定性電網(wǎng)規(guī)劃方法，并對(duì)不確性電網(wǎng)規(guī)劃進(jìn)行了分析。關(guān)于考慮風(fēng)電接入的輸電網(wǎng)規(guī)劃優(yōu)化問題研究工作在逐步深入開展過程中，并且已經(jīng)取得了一定成果。對(duì)未來研究的方向有以下兩點(diǎn)展望：風(fēng)電消納的主要方式不是就地消納，而是發(fā)出的電能基本外送。在開發(fā)過程中，傳統(tǒng)的方案是規(guī)劃與后期調(diào)度運(yùn)維分開考慮。如果合理地將電網(wǎng)規(guī)劃和后期調(diào)度運(yùn)維成進(jìn)行綜合考慮，從而降低全生命周期成本。因此，如何將電網(wǎng)及運(yùn)維調(diào)度一體化成為具有實(shí)際研究?jī)r(jià)值的課題。算法的深度與廣度搜索特性是影響算法性能的關(guān)鍵因素，因此，如何平衡二者之間的關(guān)系也是值得研究的課題。

參考文獻(xiàn)

[1]徐浩.考慮新能源接入的輸電網(wǎng)規(guī)劃研究[D].山東大學(xué)，2019.