论文部分内容阅读
摘 要：近年来，我国大力宣传可持续发展，不断推进科学发展观，致力于建设资源节约型、环境友好型的社会。在可持续发展战略的支持下，我国的新能源发电技术快速发展成熟，已经开始在较大范围内实现应用。对此，本文首先对新能源发电技术进行介绍，然后对其对于电网规划的影响进行分析，并对协同新能源发展的电网规划要点进行详细探究。
关键词：电网规划；新能源；影响
中图分类号：TM715 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）26-0150-01
1 引 言
近年来，新能源在国内外得到了迅猛的发展，并且取得了良好的效益。但是新能源的发展同时也给电网规划带来了一系列的问题，如新能源的应用与电网规划两者之间难以融合等问题，必须加强对该问题的分析，对新能源发展中的电网规划关键技术进行深入的研究，确保大规模新能源的并网运行的安全性、稳定性、可靠性和经济性。
2 新能源发电技术
我国目前对新能源的开发，主要集中在风力、水力和太阳能发电上，在利用效果方面以风能和太阳能为佳，在发电和供电方面都有着良好的稳定性。
2.1 水力发电技术
水力发电是新能源开发中较为热门的资源，是循环利用效率较高的清洁能源，水作为自然界具有强大能量的资源之一，在发电方面具有极大的优势。水力发电主要利用水自身重力产生的能量进行发电，但利用水能进行发电受到的限制较多，比如会受到水域分布的限制，在缺水地区就无法顺利进行；再有受水量大小的限制，对气候、降水量和河流流量的依赖性高，往往不能提供足够稳定的电能；受季节影响也较大，夏季汛期就能保证足够的供电，到冬季就无法提供稳定的电能。
2.2 风力发电技术
风力发电具有较强的优势：①风力作为一种清洁能源减少了煤炭石油资源的消耗，避免了大气污染；②风力的分布地区范围非常大，基本囊括了我国绝大部分地区，具有推广的价值；③我国的风力资源较为丰厚，满足了发电供电的基础条件。我国的风能资源主要分布在新疆、河西、内蒙古、河北等12个地区，在这些地区进行风能发电具有极大的优势，不但可以满足当地的电力需求，还可以给附近地区进行电力供应，且其发电较为稳定，不会受到太大的影响，是我国目前主要的风能供电发展地区。
2.3 光伏发电技术
光伏发电并网通常能够分成带蓄电池和不带蓄电池的并网发电系统，指的是通過并网逆变器将太阳能组件产生的直流电转换为与电网要求相符的交流电直接接入到公共电网中。两种光伏并网发电系统的区别是带蓄电池的并网发电系统具有可调节性，但是不带蓄电池的并网发电系统不具备可调节性，前者通常安装在居民建筑中，而后者通常安装在比较大型的系统中。在太阳能光伏并网发电中涉及到的问题和技术比较多，比如光伏逆变器防孤岛技术，孤岛现象指的是在电网发生故障断电的情况下，系统在不能够及时的检测到电网出现断电情况继续向电网传输电能时，这种情况下光伏系统就会形成一个独立的供电系统，这就是孤岛效应。孤岛效应的产生会对整个电网设备和用户设备产生严重的影响。通常主要通过不断的对电网的电压和频率进行检测进而判断是否存在孤岛现象，主要方法有电压谐波检测和相位跳变检测等。
3 新能源发电对于电网规划的影响
新能源的接入会对电网规划产生一定的影响，主要表现在供电的质量、电网的安全和输电方式方面。
首先在供电的质量方面。水力发电的供电质量达到标准，且水力发电还具有环保优势，但其并不能保持较长时间的恒定供电，有待进一步的发展。风力发电具有地域范围、气候季节方面的极大优势，能保证大范围的持续供电，且风力发电的性能较好，提供的电能质量较高，完全能满足当地的用电需求；其基础设施建设较为方便，建设成本也不是很高，具有很大的发展空间。太阳能发电的适用地区范围更广，基本可以在全国各个地区进行推广，且太阳能资源在发电方面能提供较大的能量，在稳定性方面也较好，在供电的质量和供电时间上都有其他两种发电方式所不具备的优势。
在电网安全方面，水力产生的能量较强，电力电压较高，电压的稳定性较差，在供电安全方面并没有多大优势；风力发电则具有较好的供电安全性，但仍存在电压上的波动问题，必须经处理后才能投入使用；太阳能发电则具有较好的安全性，在发电方式上也较为温和。
在输电方式上，新能源电力对电网的要求普遍较高，在处理程序上比较复杂，所以在进行电网规划时，一定要综合考虑其对硬件设施的要求，重视远距离和超远距离的输电技术和输电安全，做好并网规划工作。
4 协同新能源发展的电网规划要点
电源规划和负荷预测是进行电网规划的重要前提。电网规划的内容主要有，电厂应建设在何地最为适宜，采用何种输电方式何时构建，电厂应采取何种规模等。在进行规划的时间中，应结合具体状况使整个系统的性能达到最优，此外还要在最大限度内做到成本的控制。
随着电网的进步和发展，新能源逐渐应用到电网规划发展中。通过新能源的利用能够大幅度的降低对资源的消耗，具有非常明显的节能减排的效果；还能够避免传统的发电过程对环境产生的严重的污染情况；能源的开发和发展还能够有效的降低发电成本，降低燃料运输以及电力传输的成本，解决传统输电的负载轻、线损大、距离远等问题；在满足用户多方面需求的同时还能够缓解城市供电压力，可以说新能源的发展和应用是电网发展的一项重要的举措。
目前新能源的发展和利用还处于初级阶段，很多方面还存在不稳定的因素，会导致电网规划存在很大不确定性，自动化系统、保护装置等相关规划都必须进行一定的改变，从而对新形势下的需求进行满足。风力发电的主要特点是间歇性和随机性，如果将规模较大的风电接入到电网中会导致电网等效负荷峰谷差变大，存在十分明显的反调节特点，导致电力系统的调峰难度大幅度增加。如某地区电网火电装机容量大约是287万kWh，风电装机容量大约是300万kWh，该地消纳电力负荷89～90万kWh，500kVA主网外送能力是350万kWh，电网消纳和送出能力与发电量不能够实现平衡，会导致出现严重的弃风现象，进而给新能源发展和电网规划带来很大的困难。面对新能源发展和电网规划之间的衔接不协调，对新能源进行大规模的开发必须需要对市场消纳和电力需求方案进行统筹，充分的利用电网规划关键技术，确保设计规划的科学性和合理性。
5 结 语
综上所述，随着新能源的不断发展和开发利用，我国能源短缺和环境问题等问题得到了一定程度上的缓解。在电网规划中，应该充分利用新能源技术，进而确保电力系统供电稳定，创造出更加丰富的资源，实现电网经济和稳定的运行，通过加强关键技术的应用，确保新能源的发展给电网规划带来重要的基础保障。
参考文献
[1]彭 波，陈 旭，徐乾耀，等.面向新能源消纳的电网规划方法初探[J].电网技术，2013，37（12）：86～91.
[2]王耀华，栗 楠，元 博，等.含大比例新能源的电力系统规划中“合理弃能”问题探讨[J].中国电力，2017，50（11）：8～14.
[3]孟 明，陈世超，赵树军，等.新能源微电网研究综述[J].现代电力，2017，34（1）：1～7.
收稿日期：2018-8-1
作者简介：孙 群（1986-），男，工程师，本科，主要从事新能源项目和用户，主电网项目的接入系统设计工作。
关键词：电网规划；新能源；影响
中图分类号：TM715 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）26-0150-01
1 引 言
近年来，新能源在国内外得到了迅猛的发展，并且取得了良好的效益。但是新能源的发展同时也给电网规划带来了一系列的问题，如新能源的应用与电网规划两者之间难以融合等问题，必须加强对该问题的分析，对新能源发展中的电网规划关键技术进行深入的研究，确保大规模新能源的并网运行的安全性、稳定性、可靠性和经济性。
2 新能源发电技术
我国目前对新能源的开发，主要集中在风力、水力和太阳能发电上，在利用效果方面以风能和太阳能为佳，在发电和供电方面都有着良好的稳定性。
2.1 水力发电技术
水力发电是新能源开发中较为热门的资源，是循环利用效率较高的清洁能源，水作为自然界具有强大能量的资源之一，在发电方面具有极大的优势。水力发电主要利用水自身重力产生的能量进行发电，但利用水能进行发电受到的限制较多，比如会受到水域分布的限制，在缺水地区就无法顺利进行；再有受水量大小的限制，对气候、降水量和河流流量的依赖性高，往往不能提供足够稳定的电能；受季节影响也较大，夏季汛期就能保证足够的供电，到冬季就无法提供稳定的电能。
2.2 风力发电技术
风力发电具有较强的优势：①风力作为一种清洁能源减少了煤炭石油资源的消耗，避免了大气污染；②风力的分布地区范围非常大，基本囊括了我国绝大部分地区，具有推广的价值；③我国的风力资源较为丰厚，满足了发电供电的基础条件。我国的风能资源主要分布在新疆、河西、内蒙古、河北等12个地区，在这些地区进行风能发电具有极大的优势，不但可以满足当地的电力需求，还可以给附近地区进行电力供应，且其发电较为稳定，不会受到太大的影响，是我国目前主要的风能供电发展地区。
2.3 光伏发电技术
光伏发电并网通常能够分成带蓄电池和不带蓄电池的并网发电系统，指的是通過并网逆变器将太阳能组件产生的直流电转换为与电网要求相符的交流电直接接入到公共电网中。两种光伏并网发电系统的区别是带蓄电池的并网发电系统具有可调节性，但是不带蓄电池的并网发电系统不具备可调节性，前者通常安装在居民建筑中，而后者通常安装在比较大型的系统中。在太阳能光伏并网发电中涉及到的问题和技术比较多，比如光伏逆变器防孤岛技术，孤岛现象指的是在电网发生故障断电的情况下，系统在不能够及时的检测到电网出现断电情况继续向电网传输电能时，这种情况下光伏系统就会形成一个独立的供电系统，这就是孤岛效应。孤岛效应的产生会对整个电网设备和用户设备产生严重的影响。通常主要通过不断的对电网的电压和频率进行检测进而判断是否存在孤岛现象，主要方法有电压谐波检测和相位跳变检测等。
3 新能源发电对于电网规划的影响
新能源的接入会对电网规划产生一定的影响，主要表现在供电的质量、电网的安全和输电方式方面。
首先在供电的质量方面。水力发电的供电质量达到标准，且水力发电还具有环保优势，但其并不能保持较长时间的恒定供电，有待进一步的发展。风力发电具有地域范围、气候季节方面的极大优势，能保证大范围的持续供电，且风力发电的性能较好，提供的电能质量较高，完全能满足当地的用电需求；其基础设施建设较为方便，建设成本也不是很高，具有很大的发展空间。太阳能发电的适用地区范围更广，基本可以在全国各个地区进行推广，且太阳能资源在发电方面能提供较大的能量，在稳定性方面也较好，在供电的质量和供电时间上都有其他两种发电方式所不具备的优势。
在电网安全方面，水力产生的能量较强，电力电压较高，电压的稳定性较差，在供电安全方面并没有多大优势；风力发电则具有较好的供电安全性，但仍存在电压上的波动问题，必须经处理后才能投入使用；太阳能发电则具有较好的安全性，在发电方式上也较为温和。
在输电方式上，新能源电力对电网的要求普遍较高，在处理程序上比较复杂，所以在进行电网规划时，一定要综合考虑其对硬件设施的要求，重视远距离和超远距离的输电技术和输电安全，做好并网规划工作。
4 协同新能源发展的电网规划要点
电源规划和负荷预测是进行电网规划的重要前提。电网规划的内容主要有，电厂应建设在何地最为适宜，采用何种输电方式何时构建，电厂应采取何种规模等。在进行规划的时间中，应结合具体状况使整个系统的性能达到最优，此外还要在最大限度内做到成本的控制。
随着电网的进步和发展，新能源逐渐应用到电网规划发展中。通过新能源的利用能够大幅度的降低对资源的消耗，具有非常明显的节能减排的效果；还能够避免传统的发电过程对环境产生的严重的污染情况；能源的开发和发展还能够有效的降低发电成本，降低燃料运输以及电力传输的成本，解决传统输电的负载轻、线损大、距离远等问题；在满足用户多方面需求的同时还能够缓解城市供电压力，可以说新能源的发展和应用是电网发展的一项重要的举措。
目前新能源的发展和利用还处于初级阶段，很多方面还存在不稳定的因素，会导致电网规划存在很大不确定性，自动化系统、保护装置等相关规划都必须进行一定的改变，从而对新形势下的需求进行满足。风力发电的主要特点是间歇性和随机性，如果将规模较大的风电接入到电网中会导致电网等效负荷峰谷差变大，存在十分明显的反调节特点，导致电力系统的调峰难度大幅度增加。如某地区电网火电装机容量大约是287万kWh，风电装机容量大约是300万kWh，该地消纳电力负荷89～90万kWh，500kVA主网外送能力是350万kWh，电网消纳和送出能力与发电量不能够实现平衡，会导致出现严重的弃风现象，进而给新能源发展和电网规划带来很大的困难。面对新能源发展和电网规划之间的衔接不协调，对新能源进行大规模的开发必须需要对市场消纳和电力需求方案进行统筹，充分的利用电网规划关键技术，确保设计规划的科学性和合理性。
5 结 语
综上所述，随着新能源的不断发展和开发利用，我国能源短缺和环境问题等问题得到了一定程度上的缓解。在电网规划中，应该充分利用新能源技术，进而确保电力系统供电稳定，创造出更加丰富的资源，实现电网经济和稳定的运行，通过加强关键技术的应用，确保新能源的发展给电网规划带来重要的基础保障。
参考文献
[1]彭 波，陈 旭，徐乾耀，等.面向新能源消纳的电网规划方法初探[J].电网技术，2013，37（12）：86～91.
[2]王耀华，栗 楠，元 博，等.含大比例新能源的电力系统规划中“合理弃能”问题探讨[J].中国电力，2017，50（11）：8～14.
[3]孟 明，陈世超，赵树军，等.新能源微电网研究综述[J].现代电力，2017，34（1）：1～7.
收稿日期：2018-8-1
作者简介：孙 群（1986-），男，工程师，本科，主要从事新能源项目和用户，主电网项目的接入系统设计工作。