协同新能源发展的电网规划关键技术探讨

冯志青

摘要：随着经济的发展，人们生活水平的提高，人们逐渐意识到可持续发展的重要。我国的新能源发展很快，尤其是光伏和风电。在电网规划中要考虑到新能源的协同发展，促进新能源有序建设、合理规划，避免新能源大规模接入对电网的冲击性影响，提供电力企业的投入产出效益，更好的促进新能源可持续发展。本文就协同新能源发展的电网规划关键技术展开探讨。

关键词：新能源;电网规划;关键技术

引言

在国际上新能源得到了快速发展，并且取得了显著的效益，但是在发展新能源的同时促使电网规划存在一些方面的问题，包括新能源应用与电网规划之间很难融合等，因此一定要加强这一问题的分析，对新能源发展的电网规划关键技术进行更深层次的研究，进而保证规模比较大的新能源并网运行的稳定性、安全性以及可靠性。

1新能源概述

新能源也被称为非常规能源，相较于传统的能源，新能源具有储量大以及污染小的优势，是传统能源之外的各类能源形式，常规能源是指天然气、水能、煤炭和石油等，新能源主要包括太阳能、风能、低热能、生物质能、海洋能等。根据统计，在2013年我国风电累积装机容量达到9.14万兆瓦，占全国总装机容量的6%;我国生物质资源丰富，每年总量大约为10亿吨标准煤，其中可以利用量达到4.6亿吨。

2新能源技术引入电网后对电网带来的影响

2.1对电能质量的影响

电压是衡量电能质量的一个关键参数，只有当电压稳定的合适的范围内时，电网的正常运行才有保障。由于风的波动性和不稳性造成风电机组输出功率波动。输出功率的波动会引起电压波动、电压偏差以及闪变等电能质量的问题。对于大型电网来说，可以忽略小容量风力发电引入的频率的变化。但是当大容量风力发电被引入电网时，风力发电造成的频率不稳定性就不能够被忽略。随着电网规模的增大，频率不稳定性造成的影响也随着放大。

2.2对电网潮流的影响

光伏电站、风电等新能源，尤其是大容量的风电场接入电力系统后，风电场向系统发出有功功率，吸收无功功率，改变了传统的电源功率单向流动的特点，因此在电网规划中，有必要研究新能源电源接入电力系统后的潮流。

2.3对电网安全控制的影响

连接电网和风力发电系统的线路会产生双向电流，会对电网的安全控制产生影响。在有风期间，电网与风力发电机组一直连接，当风速一直变化时，风力发电机组频繁切换导致接触器损伤。如果只让风力发电机组短暂运行，这就会使风力发电机组和电网的连接线产生双向电路，这对电网的继电器提出了更高的要求。由于异步发电机没有独立的励磁装置，在发生电路短路故障时，在电路中仅能产生微小电流。风力发电技术的难点之一就是在发生电路故障时测量出微小电流以确定电路故障发生点，使得保护装置及时做出响应，这对保护装置的灵敏度提出了更高的要求。

3新能源發展电网规划关键技术

3.1风力发电技术

风力发电实现发电的主要方式是电力电子的变频形式，在全面并且详细分析发电功率参数的基础上，了解输电的输出情况，同时结合实际情况进行合理的控制和调整，在风力发电技术应用中，必须采取合理的并网技术，必须通过对风力发电和常规电厂之间的特点合理的控制风力发电机组，通过对频率进行调节的手段实现和并网频率的相互融合，进而实现发电。在发电过程中必须对电子器件的工作情况进行实时监控，确保电网的正常运行和整体稳定。

3.2太阳能光伏发电技术

想要对太阳能光伏技术进行应用，也需要一定的技术支持。从目前的技术来看，在电力系统当中应用太阳能光伏发电技术主要有以下三种结构形式：独立户用型、并网型以及并网/独立型。所谓的独立户用型就是光伏整体系统利用电压的方式来进行实现;而并网型则是系统需要依靠电压源电流实现整体控制;并网/独立型，则是利用电压源控制的动作切换来实现PV以及UPS的融合。在实际的应用过程当中，对这种技术进行应用的难度在于如何有效控制电能的质量。目前，相关的技术人员应该对载波频率进行不断的提升，从而不断的优化滤波装置的设计，实现严格控制谐波电流参数的目的。从相关的研究当中我们也能够看到，在系统运行当中，应通过对安装保护的方式来防止光伏的发电介入改变系统方向的工程中，装的运行状态受到影响以及动作失效等相关问题的产生，从而使得系统的稳定性得到有效的保证。

3.3大规模新能源接入电网优化规划

风能和太阳能的利用都存在着一定的不确定性，在电网规划过程中必须要对新能源发电性能的约束进行避免，同时还要采取有效的措施控制发电网络冗余形成的资源浪费的情况。整个电网规划中必须综合多方面的因素进行充分的考虑，重点关注不稳定的因素，确保电网安全稳定运行。在应用新能源的过程中还需要进行电网模型的建立，对电网运行和网损等信息状态进行全面的了解，新能源接入电网规划模型、多场景分析模型以及网损动态计算等必须对电网进行优化规划。

4协同新能源发展的电网规划总体思路

4.1建立能源互联网

当前信息技术的不断发展，传统信息渠道与互联网理念的不断融合，为相关产业带来了新的挑战与发展机遇。能源互联网的主要特征是数据透明、供需分散、能量互补、设备智能以及系统扁平，通过加强对DG（分布式电源）的运行管理，特别是目前存在的光伏、风电等分布式电源，运用能源互联网，采用各种通信方式将DG纳入SCADA系统，有利于地区负荷的准确预测和负荷的平衡。

4.2建立系统综合评价体系

系统综合评价体系的建立可以从各个方面反映新能源技术并入的电网之后出现的问题，包含各种显性和隐性问题。系统综合评价体系的作用体现在电网运行的定量化分析、为电力系统优化提供方向、对规划效果做出评价等方面。建立系统综合评价体系有助于电力系统与新能源技术协调发展、统筹发展，它是电力系统正常、可靠运行的必要条件。

4.3合理选择新能源接入方式

为了有效地降低新能源在电力网络中的接入风险，切实保障电力网络的正常运行，应该以新能源的应用影响为基础，合理选择新能源的接入方式，以下对其进行介绍：（1）单点接入方式。选择这种接入方式时，应该充分认识到分布式电源分布位置与节点电压的关系，切实掌握节点电压的极限值，一般来说，分布式电源在系统末端接入时对整个电力网络的影响最为严重。因此，在选择单点接入方式时，应尽量远离电力系统末端，缩短电气传输距离，加强系统控制。（2）多点接入方式。这种电力接入方式在新能源接入电力网络时的应用，主要受到分布式电源接入位置的影响，一般来说，应用这种接入方式的电源接入位置处于电力系统末端，为了降低对电力系统节点电压的影响，可以合理设置多个接入位置，分析系统稳定性，从而保障新能源的正常应用，保证接入方式的合理性和能源接入效果。可以利用物联网的信息集成功能对电力系统的运行状态进行动态监控，实现故障提前预警，切实保障电力系统的运行稳定性。

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，但是因为新能源的并网，会产生很多的不确定性和问题，因此必须充分的利用现代科学技术，对电网规划和运行进行全面的掌握，加强关键技术的应用，就能促使新能源的发展给电网规划带来重要的基础保障，推动电力行业的可持续发展。

参考文献

[1]刘欣.太阳能光伏发电技术及其应用[J].电子制作，2018（18）：151.

[2]邓娇娇，王凯.浅谈新能源发展对电网规划的影响[J].工程技术：引文版，2019（9）：31-32.