新能源大規(guī)模接入對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的影響分析

王倩薇

摘要：在新能源時(shí)代，人們越來越多地關(guān)注全球能源供應(yīng)短缺、環(huán)境污染和全球氣候變化。因此，我們當(dāng)然應(yīng)該高度重視各類新能源的研究開發(fā)和綜合利用，推動(dòng)能源戰(zhàn)略的轉(zhuǎn)變和發(fā)展。在此研究基礎(chǔ)上，將深入分析我國大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)接入新一代能源對我國電網(wǎng)安全穩(wěn)定正常運(yùn)行的不利因素影響，并徹底分析檢查基于我國大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)接入利用新能源的我國電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行控制管理系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：新能源發(fā)電;電網(wǎng);接入;安全

前言

新能源極大地促進(jìn)了可再生能源的發(fā)展。當(dāng)我國新能源接入國際電網(wǎng)時(shí)，有許多國際低電壓電網(wǎng)通過交流模式。在復(fù)雜的上游電網(wǎng)特性和具有間歇性電網(wǎng)運(yùn)行的因素影響下，可能會(huì)對我國電網(wǎng)的長期運(yùn)行安全穩(wěn)定性發(fā)展產(chǎn)生不利性的影響。因此，迫切需要深入分析當(dāng)前新能源汽車大規(guī)模大量接入國際電網(wǎng)對我國電網(wǎng)安全穩(wěn)定性和運(yùn)行的直接影響，并及時(shí)采取切實(shí)有效的電網(wǎng)安全控制實(shí)施策略。

一、新能源發(fā)電接入對電網(wǎng)運(yùn)行安全的不良影響

1、新能源接入造成的低頻問題

（1）有關(guān)風(fēng)電滲透率對于低頻振動(dòng)的影響

此外，通過增加磁導(dǎo)率和張力，可以有效地控制回路，以達(dá)到優(yōu)化阻尼的目的。由于風(fēng)電場的位置、規(guī)模和控制形式，振動(dòng)模態(tài)在一定程度上發(fā)生了變化。輕載有助于潤濕振動(dòng)，重載會(huì)對阻尼振動(dòng)產(chǎn)生負(fù)面影響。

（2）有關(guān)光伏滲透率對于低頻振動(dòng)的影響

分布式PV可以抑制間隔振動(dòng)。在光伏系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用過程中不會(huì)出現(xiàn)新的低頻振動(dòng)。當(dāng)光伏發(fā)電廠對低頻振動(dòng)有重大影響時(shí)，此類光伏發(fā)電廠通常以低容量和不高磁導(dǎo)率的形式存在。因此，如果小型光伏系統(tǒng)連接到大型發(fā)電廠，很容易產(chǎn)生功率波動(dòng)。

2、新能源接入造成的高頻問題

總的來說，新能源接入問題帶來的高頻隱患通常來自于電力過剩，或者由于中斷的影響，電網(wǎng)其他部分的連接通道在能量傳輸過程中容易出現(xiàn)一些連接不良的錯(cuò)誤，此外，新能源接入系統(tǒng)的高頻保護(hù)通常用于獲取發(fā)電機(jī)本身。如果員工態(tài)度不合理，很容易造成系統(tǒng)故障，最終導(dǎo)致新能源機(jī)組退出。由于風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電不起一次調(diào)頻的作用，許多新能源被連接到該系統(tǒng)，水電和熱能等傳統(tǒng)電廠的調(diào)頻壓力將突然增加。隨著中國生活各個(gè)領(lǐng)域新能源使用份額的增加，系統(tǒng)的調(diào)頻功能在一定程度上受到了損害。原有的光伏高頻保護(hù)裝置很難實(shí)現(xiàn)與新項(xiàng)目目標(biāo)的統(tǒng)一。為了最大限度地降低闖入的可能性，合格人員應(yīng)根據(jù)新能源接入的實(shí)際情況，以適當(dāng)?shù)姆绞酱_定風(fēng)力發(fā)電廠和光伏發(fā)電廠的高頻保護(hù)值。如果出現(xiàn)異常射頻干擾，相關(guān)人員必須使用切割機(jī)器的方法進(jìn)行處理。

3、新能源接入系統(tǒng)故障之后的孤島問題

一旦采用新能源系統(tǒng)接入現(xiàn)有電網(wǎng)，如果現(xiàn)有電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行過程出現(xiàn)系統(tǒng)錯(cuò)誤，新能源供電系統(tǒng)將自動(dòng)與現(xiàn)有電網(wǎng)進(jìn)行分離，導(dǎo)致新一代能源供電系統(tǒng)同時(shí)出現(xiàn)電量孤島，系統(tǒng)電量流動(dòng)緩慢情況明顯。此外，如果供電系統(tǒng)出現(xiàn)過載，孤島供電系統(tǒng)也很有可能同時(shí)出現(xiàn)功率波動(dòng)，導(dǎo)致系統(tǒng)中不同部件發(fā)生故障。

二、基于新能源大規(guī)模接入的電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)

1、新能源安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

在整個(gè)主站系統(tǒng)子臺(tái)主站主機(jī)應(yīng)用程序運(yùn)行管理過程中，主站主機(jī)用戶子臺(tái)主機(jī)不僅隨時(shí)可以與子站用戶主機(jī)之間保持實(shí)時(shí)順利進(jìn)行實(shí)時(shí)通信，而且子臺(tái)網(wǎng)站主機(jī)能順利地實(shí)時(shí)處理接收從機(jī)自動(dòng)搜集的各臺(tái)子站主機(jī)數(shù)據(jù)。在整個(gè)系統(tǒng)正常進(jìn)行運(yùn)作期間，如果子臺(tái)主站主機(jī)出現(xiàn)重大交通事故，那么子臺(tái)網(wǎng)站用戶主機(jī)將立刻自動(dòng)停止工作接收從站主機(jī)動(dòng)作處理控制指令信號(hào)，再向子站子臺(tái)用戶主機(jī)輸送子站主機(jī)進(jìn)行跳閘動(dòng)作控制指令。

2、站點(diǎn)結(jié)構(gòu)

（1）主站情況

在主站系統(tǒng)日常應(yīng)用管理過程中，主站監(jiān)控主機(jī)不僅能與各個(gè)變電站主機(jī)保持暢通的視頻通信，并能順利正常接收主站采集所得到的視頻數(shù)據(jù)。在系統(tǒng)日常運(yùn)行管理過程中，一旦發(fā)生事故，主機(jī)立即接收到動(dòng)作信號(hào)，然后向變電站發(fā)送啟動(dòng)命令。在主站中，從站扮演著許多角色，包括收集數(shù)據(jù)、計(jì)算數(shù)據(jù)、傳輸數(shù)據(jù)、評估訪問間隔以及與主機(jī)通信。

（2）子站情況

在子站分變電站中，主機(jī)可與一個(gè)系統(tǒng)針對主站從機(jī)地址中的網(wǎng)絡(luò)通信處理裝置之間同時(shí)保持正常通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，可自動(dòng)同時(shí)接受由針對系統(tǒng)從機(jī)主站所自動(dòng)傳送發(fā)出的網(wǎng)絡(luò)通信處理指令，并自動(dòng)同時(shí)接受由針對系統(tǒng)從機(jī)本站從站主機(jī)所自動(dòng)發(fā)出采集的通信指令處理數(shù)據(jù);通過對系統(tǒng)中的本站主機(jī)相關(guān)文件數(shù)據(jù)系統(tǒng)本站文件數(shù)據(jù)進(jìn)行完全自動(dòng)化的數(shù)據(jù)采集、計(jì)算和數(shù)據(jù)分析，能夠高效和準(zhǔn)確性地實(shí)時(shí)準(zhǔn)確判斷存在系統(tǒng)本站主機(jī)上的主站電源接入端的量和主站接入間隔端的電源輸出量和接入電壓，并將主站相關(guān)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)作處理數(shù)據(jù)及時(shí)上報(bào)至服務(wù)本站系統(tǒng)主機(jī)。在針對一個(gè)系統(tǒng)從站的機(jī)主機(jī)分站實(shí)際上網(wǎng)流程規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)路線圖的具體設(shè)計(jì)安裝中，相關(guān)的系統(tǒng)主站針對系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)主機(jī)主站工作人員一般一致認(rèn)為主機(jī)需要及時(shí)性地依據(jù)主站系統(tǒng)主機(jī)本站實(shí)際上網(wǎng)現(xiàn)實(shí)狀況明確性地了解針對系統(tǒng)從站的機(jī)主機(jī)分站及子變電站各部分分配變電站的具體基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安裝以及具體地理位置站點(diǎn)所在位置。

3、工作原理

新能源接入電網(wǎng)的安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)由主控制系統(tǒng)和子控制系統(tǒng)組成。主站繼電系統(tǒng)檢測能夠準(zhǔn)確性地評估主站系統(tǒng)側(cè)的自動(dòng)繼電保護(hù)設(shè)備動(dòng)作、斷路器和頻率效應(yīng)。如果小區(qū)出現(xiàn)新的小區(qū)能源島中斷現(xiàn)象，主軌供電系統(tǒng)可為小區(qū)子系統(tǒng)人員提供適當(dāng)?shù)闹袛嘀噶睿缓笤谶m當(dāng)短時(shí)間內(nèi)自動(dòng)中斷小區(qū)的電源，以有效防止其對系統(tǒng)側(cè)內(nèi)部電網(wǎng)的二次破壞保護(hù)或?qū)ο到y(tǒng)功能產(chǎn)生任何負(fù)面影響，避免對現(xiàn)場所有工作人員的財(cái)產(chǎn)生命安全健康造成有害性的威脅，并同時(shí)確保該側(cè)電網(wǎng)的正常運(yùn)行性和穩(wěn)定性。

結(jié)束語

在整個(gè)我國國家電網(wǎng)基礎(chǔ)工程建設(shè)中，新能源一代大型能源發(fā)電設(shè)備綜合利用率逐漸可以得到明顯提高，但是，將這些大型新能源發(fā)電設(shè)備大幅度規(guī)模批量全部接入整個(gè)我國國家電網(wǎng)后，可能會(huì)對整個(gè)我國國家電網(wǎng)安全及其運(yùn)行運(yùn)營管理系統(tǒng)安全性和電網(wǎng)運(yùn)行運(yùn)營穩(wěn)定性本身都會(huì)直接造成不良影響。就此將新一代能源設(shè)備規(guī)模批量接入整個(gè)我國國家電網(wǎng)后對于將會(huì)造成我國電網(wǎng)安全運(yùn)行穩(wěn)定性和電網(wǎng)運(yùn)行運(yùn)營管理安全效果的不良影響以及具體的電網(wǎng)安全控制實(shí)施策略對此問題進(jìn)行深入分析探究至關(guān)重要。

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