新能源电厂并网安全管理及消纳的若干研究

袁野　屈超　朱越

摘 要：电厂是将自然界的一次能源转换成二次能源的工厂，其中一次能源已由传统的火力、水力、核能发展到风能、垃圾能、太阳能和生物质能等新能源领域。随着新能源电厂并入铁岭电网，铁岭供电公司严格按照流程规范进行新能源机组的接入和安全运行，从而实现了对新能源并网电厂发电量的完全消纳。在本案，笔者结合工作经验，举例浅析新能源电厂并网的安全管理与消纳。

关键词：新能源；电厂；并网；安全管理；消纳

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.23.133

1 引言

新能源电力指的是依靠风能、垃圾能、太阳能、地热能和生物质能等新能源进行发电的系统机制，其目前已成为全球电力行业的发展方向。其中，在铁岭地区，新能源电力主要包括光伏、风能、垃圾能和生物质能等。表1所示为新能源电厂并网管理的指标体系与目标值。

2 新能源电厂并网安全管理策略

为了提高新能源电厂并网安全管理水平及实现电厂发电量的完全消纳，铁岭供电公司按要求管理新能源电厂并网的准备、调试、试运行和正式运行等阶段，具体做法如下：

2.1 并网准备

在新能源电厂并网的准备阶段，应突出对如下要点的控制：一是发展策划部将新能源电厂的接入系统申请上报至专业管理部门进行审查；二是在审查通过后，先后开展招投标和设备安装工作；三是发展策划部将新能源电厂的并网协议签署申请上报至专业管理部门进行处理，其中专业管理部门在与新能源电厂签署并网协议时，应对一些必备的资料进行收集和审核；四是在并网经济协议落实后，新能源电厂与供电公司签署供（用）电合同；五是调控中心与新能源电厂协商签署并网调度协议；六是发展策划部在对资料进行审核的基础上，与新能源电厂签署年度售（购）电协议。在新能源电厂并网中，准备阶段的工作必不可少，应加以重视。

2.2 并网调试

调试是新能源电网并网的核心步骤，其一般要求做到如下几点：一是 新能源电网在一切安装就绪后，先开展试验，再以书面形式向发展策划部申请并网，之后再由专业主管部门处理；二是专业主管部门分别从工程名称、范围和计划投运日期等方面对并网申请书进行审查；三是专业主管部门组织填写新能源发电机组并网准备表；四是调控机构对新能源发电机组的并网条件进行核实，并在核实通过后，按国家规定对新能源发电机组依次实施并网调试和并网运行试验；五是调控机构审查调试结果。为了进一步阐释新能源电厂的并网调试，笔者以光伏电站为例展开讨论，具体内容如下：

（1）控制并网点数量。在铁岭地区，光伏电站一般安装在租用的屋顶上及并入用户变电站，因此需通过控制光伏电站的并网点数量来维护其稳定性；（2）控制发电规模。在铁岭地区，光伏电站仍以小型电站为主，因此在将光伏电站并入公用电网时，应控制其总安装容量，即上级变电站单台变压器的最小额定容量应不大于供电台球负荷的1/4，同时控制电站的发电规模，以维护系统的稳定性；（3）在光伏电站并网时，不得出现电网过电压，具体应按GB/T18481-2001进行调度，详见表2。（4）光伏电站功率因素的可调范围一般为超前0.95-滞后0.95，但需重视过程控制，即：在新能源电厂投运中，应依次确定并网点、运行方式、设备名和调度关系，并编制启动投运试验方案，最后应认真核对电力部门的信号数据。

2.3 试运行

新能源电厂并网在正是运行前，一般应按如下要求进行试运行：一是调控机构按要求审查新能源发电机组的并网调试结果，并以书面形式将审查结果反馈至发展策划部；二是新能源发电机组在开机后试运行168h；三是除光伏和风电以外，其余新能源发电机组应将燃料库每日的库存量上报至调控机构，以便调控机构编写发电计划；四是在试运行中，新能源电厂应全程观察发电机组的运行状态，一旦发现运行异常，应在获得调控机构的调度许可后进行处理；五是为了保证电网的稳定运行，调控机构应以当前的运行方式为依据布设发电机组的上网线路。如此一来，当新能源发电机组的试运行指标完全达标以后，便可将其投入到商业化运行中。

3 关键节点分析

在新能源电厂并网安全管理中，明确其中的关键节点尤为重要，其中具体包括如下一些内容：

3.1 审查接入方案

一般来讲，在审查接入方案时，应注意如下事项：一是新能源电厂应将接入系统设计报告交由权威的设计单位组织设计；二是发展策划部应联合专业的管理部门审查接入方案；三是若在2年内，新能源发电机组的建设、市场环境和外送条件等变化巨大或未被批准，应复核接入系统设计，并在必要时重新设计和审查接入系统。

3.2 签署并网调度协议

并网调度协议一般约定了新能源发电机组在并网运行中的行为规范、技术和安全条件，因此在签署时，应注意如下事项：一是并网调度协议应以国家级的并网调度协议为前提及以省公司的并网调度协议为依据；二是新能源电厂应与调控中心在协商的基础上签署并网调度协议。

3.3 机组并网调试

公司调控机构应按规定组织开展新能源发电机组的调试工作，其中主要的试验项目包括一次调频试验、进相运行试验、励磁机调速系统试验、黑启动试验和甩负荷试验。

3.4 优化并网运行方式

在新能源电厂并网运行中，应从如下方面进一步优化运行方式：一是上报设备的检修计划；二是申请、开工、完工和延期等都应满足《铁岭电网检修申请票实施细则》；三是为了优化新能源发电机组的运行方式，在调整并网电厂升压变电站母线运行的方式时，应以机组开机的方式为依据。

4 评估与改进

针对铁岭供电公司在新能源电厂并网安全管理与消纳方面的做法，公司主要从下列两个方面来进行评估：一是健全铁岭电网新能源电厂的管理评价体系，具体对并网前、中、后的技术与管理手段进行评价，以提高新能源电厂并网运行的可靠性、安全性和经济性；二是采用PDCA模式来实现新能源电厂并网安全管理，其主要步骤依次为：基础管理、业务实施、运行分析、评价考核，即通过运行分析和管理评价来进行经验总结，并由此确定其中存在的问题，最后再据此完善新能源电厂并网的管理方案，从而实现电网对新能源电厂发电量的完全消纳。

通过上述评估可知，铁岭供电公司取得如下成绩：一是专业管理指标与电网的要求完全相符；二是新能源电厂并网的安全性较高；三是电力用户的用电满意度较高。但同时，评估结果也暴露出如下一些问题：对新能源电厂故障的研究尚处在理论阶段、一些规范流程仍待固化等，因此在未来的实践中，应逐步加以改进。

5 结语

新能源电厂是顺应这个时代发展的产物，其本身在经济、环境和社会等方面就存在非常可观的价值，因此应重视对其的研究。综合本案的研究内容，在新能源电厂并网管理上，铁岭供电公司监理的安全管理机制不仅可以提高电厂与电网运行的安全性和稳定性，还可实现对新能源电厂发电量的完全消纳，从而维护了新能源电厂与电网的共同利益，并最终促进了整个行业的健康发展。

参考文献：

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作者简介：袁野（1987-），男，辽宁调兵山人，硕士研究生，工程师，研究方向：电网运行控制。