新型能源接入对电网运行的影响

来源:华文易迅 时间:2022-08-25 09:00:00

伴随着我国经济的高速发展，电力应用规模日益扩大，电力能源已经成为各行业发展的重要基础保障，目前电力需求在不断增长，由于传统的用电方式对当地的生态环境有很大的影响，环境污染问题严重，所以清洁环保的新能源发展速度很快，但是新能源如何有效地接入电网，同时减小相关访问对网络访问的影响成为研究的热点。

一是智能配电网络在新能源接入中的作用。

以保证电力系统电量稳定增长和科学控制用电用电，是新能源发电的主要目标。当前，新能源的接入方式分为并网发电、离网蓄电和两种混合方式。当电网实际接入能力明显不足时，新能源并网给电力系统带来了更为明显的负面影响，下面就具体介绍一下。

1.1对电能质量的影响。

风能、光电等易受外部因素影响，表现出较明显的波动性、间歇性等特征，常伴有整流逆变设备，还有电力电子设备，甚至产生谐波及直流成分。在向电力系统合理注入谐波电流后，往往会使电网电压发生明显的畸变，使电能的基本质量下降，使测量仪器不能准确地使用，而且使电力系统的继电保护和自动装置发生误动作，危及电力系统的稳定运行状态。由于并网电量随机波动比较明显，实际调整性不够理想，并网阶段还会产生较大的冲击电流，导致电压波动和闪变，在电力系统中，让馈线的潮流有很大的变化，对稳态电压分布、无功特性等产生干扰，使电网出现不可控状态，调峰容量余度也会随之增大。在新能源机组频繁起动过程中，还使配电网负荷潮流逐渐增大，电压调节难度明显增大。

1.2电网运行的影响。

新型能源接入对电网运行的影响比较明显，具体表现在三个方面。(1)与常规发电相比，新能源发电实际供电具有随机性，特别是风电场和水力电厂的特定供电容量难以精确计算，因此供电可靠性差，这样就需要电网维持大量的备用电源，以及调峰能力，特别是风电能源接入电网后，电网调度难升级，电力系统整体运行效率下降，电网运行复杂度增加。(2)新能源接入电网后，如果电网缺少无功功率，系统电压稳定也会引起电压崩溃。此外，与原电网机组在功能调节方面可能发生冲突，从而破坏电网功率平衡，从而影响电力系统的安全运行，并对其稳定性产生影响。(3)当前，电网潮流注入方式呈现多样化发展趋势，但新能源接入电网的方式和规模有明显的差别，从而提高了网损监控的难度，同时，根据新能源的特点、接入方式和能级等多方面的因素，对电网运行中的用电量也将大幅增加，因此应建立科学合理的评估体系，然后在确定新能源接入的关键环节，控制难度，在经济和技术能力的基础上，评估新能源接入的可行性和有效性，在此基础上制定具体的接入方式，以保证新能源和传统能源的协同利用。

1.3对实时监测的影响。

目前智能配电网属于被动式放射形电网，信息采集、开关的基本操作等都比较简单，实施科学的监控，重点是供电部门统一实施。新型接入使得整个过程比较复杂，特别是新能源接入后容易出现“孤岛”问题，需要科学的监测和预防。当本电网与主配电网分开时，也需要向独立的配电网输送，由此就会出现上面提到的“孤岛”现象。孤立岛内的电压及相应的频率不受电网控制，如果电压及相应的频率超出一定范围，将直接影响到用户设备。孤岛逆变能力高于孤岛负荷时，将使逆变器出现负荷过载问题，引发火灾事故。

1.4并网标准的影响。

因为新能源接入并网后将对电能质量产生一定的影响，因此有关部门和人员应该对储能和新能源进行调节，以进一步改善电能质量。大力发展新能源，使之能发挥应有的作用，实现电网多元化；增加对专用储能技术的投资，重点加强新能源网的管理。比如，积极推动和利用新型发电设备，优化相关发电设备，提高风力和太阳能发电的速度，避免新能源相互制约等。新型能源发电存在着许多不确定性，如水力发电受到季节因素的严重影响，太阳能发电对光照的依赖性，风能在风能波动中的波动等，使得清洁能源在并网过程中对电网进行调度提出了巨大挑战。当前，新能源并网对火力发电厂的调峰要求，将使火电机组在低负荷运行，既存在安全问题，又大大降低了机组效率，违背了节能降耗的初衷。

2.提出对智能配电网络建设的建议。

2.1改进电网的实际负载特性。

负荷特性可以产生很大影响，因此应适当地加以改进。智能型配电网络，负荷峰谷差较大，应具备足够的容量，在面临电网负荷的高峰时刻，应具备足够的容量，科学调整负荷的实际变化状态，在低谷时，应合理利用空闲容量，避免浪费。但整项工作进行的阶段，受多个因素的干扰比较明显，很容易出现资源浪费现象。采用新能源接入智能配电网络的手段，能使资源有效节约，减小电网峰谷差，具有理想的移峰填谷效应。恰当地减少电网负荷波动，增强电网设备的基本利用率，合理延迟电网投资，提高电网供电的具体效率和供电经济性。

2.2健全综合评估制度。

与传统能源相比，新能源的开发虽具有储量大、污染少、可再生等优点，但将其纳入电网并非百利而无一失。在新能源和传统能源的协同发展过程中，不可避免地会增加电网运行中的风险，并留下一些安全隐患。因此，在新能源和传统能源协同发展的电网规划过程中，必须深入整合电网系统这一综合评价体系。加强对系统的深度集成及应用，可准确识别在新能源应用中可能出现的隐患，对电网运行状态和设备运行情况进行监测，判别系统及相关设备的运行状况，并能及时发现故障，留出足够的时间解决故障，方便相关电网管理人员的管理及维护。同时，相关工作人员还可根据有关数据及发生的故障进行综合分析、研究，使电力系统及电力设备能够得到优化升级，逐步提高新能源应用过程中的电网系统稳定安全运行。建立电网综合评价体系，还需要相关信息技术，如：人工智能、因特网等现代信息技术。利用大数据、因特网等现代信息技术，可有效地提高有关信息收集和整合的效率，实现对电网系统的远程监测，及时发现电网运行中的隐患和故障，及时进行维修和护理。利用现代信息技术，可以有效地减少电网运行中出现的各种风险，同时，这对新能源和传统能源的协同开发以及新能源的长期投入等具有巨大的好处。

结束语

在实际电网规划过程中，为保证新能源项目的推广和应用，有关部门制定了系统的技术原则和方案，从源头控制光伏、风电等新能源接入项目。此外，电力企业应根据当地地形和气候条件开发新能源，选择合适的新能源接入电网，以保证新能源稳定供应，从而满足工业生产和居民生活需要。