新能源电力接入对电网规划的影响思考

王亚楠

【摘 要】随着传统能源的日益枯竭，新能源电力接入在很大程度上缓解了能源不足的问题，但是在这种环境下也给电网规划提出新的要求。

【关键词】新能源；电力接入；电网规划；能源规划

中国的社会经济在迅速发展，且能源资源的需求也在持续增长，可是，中国的能源资源利用率很低，在开发过程中严重污染了生态环境，同时能源供需间的矛盾也在持续变大。所以，能源的安全和环保问题不断涌现出来，严重阻碍了社会经济健康稳定地发展。经济发展与环保问题是中国经济发展的主要问题之一。因此，在新能源利用方面，需要尽可能采用清洁能源，此乃电力系统发展的主要趋势。

1我国电力新能源产业发展的现状

1.1风能发电现状分析。我国可以真正利用的陆地和海洋风能资源大约为10亿千瓦，而在2010年，我们国家可以利用的风力发电量仅仅为2580亿千瓦时，并且通过资料可以得出，仅仅在2009年这一年就增加装机1380万千瓦，可以看出，最近十年时间风能发电产业在快速的崛起，并且从数字可以预计，风能发电资源会成为今后我们国家发电中最为发展快速的一种资源。

1.2水利发电发展的现状。根据我国水能资源普查结果的显示，我们国家大陆理论水能资源的蕴藏量为6.67亿千瓦，年发电量可以达到5.92万亿千瓦，结合现在的技术，可以开发和利用的水能资源为4.47亿千瓦，年发电量为2.13万亿千瓦，用一个形象的比喻来说的话，这些可以开发和利用的水能资源完全可以建立16座三峡同等大小的水电站，可以看出，我国的水能资源有相当大的发展和利用空间，对水资源的领不容小觑。

1.3太阳能发电的现状。我们国家已经很早就建立了光伏产业的发展所需要的原材料及相关生产系统的建设。光伏电池发电产业链的建立也比较完善，完整的光伏产业链建立为太阳能发电发展奠定了基础，目前我们国家太阳能发电的年产量绝对数并不低，约占世界的四分之一，排在全球第三位，但是目前我们国家的光伏发电累计装机容量还是比较低，因此太阳能资源在发电方面的利用还是可以说处于起步阶段，需要大力的进一步完善发展。

2新能源电力接入对电网规划产生的影响

在开展电网规划的过程中，新能源电力接入对电网电压选择影响较小。光伏发电往往会遭到气候环境所影响，该发电会表现出发电波动性和间歇性，电量变化有一定的随机性。与此同时，电网会出现冲击电流，造成电网的频率产生偏差，电压会有很大的波动，从而影响到稳态电压与无功特性，造成电网的调峰容量余度变大，直接影响到电力系统的安全性。新能源发电装置会出现一定的谐波与直流分量，倘若谐波与直流分量进入电力系统以后，必然会造成电网电压产生畸变，进而对电能质量带来不好的影响，同时还会导致电力系统继电保护与自动装置出现误差，严重妨碍到电力系统稳定运行。新能源电力一定会取代过去使用的能源，进而变成人们生存发展的前提与物资基础，这仅仅是时间的问题，是将来社会发展的主要趋势。现阶段，新能源电力开发转化技术能力还在持续发展的过程中，电力工业新能源开发使用还无法起到较大的作用，可是对于电能补充以及部分偏远山区的供电则可以起到非常大的作用。新能源电力本身具备的波动性与不可控等特征并未得到彻底解决，在电网接纳能力不充足的情况下，新能源电力发电并网运行难度还很大，费用也很大，并且会给电力系统造成不好的影响。对单项规模大且发电集中的新能源，其电网规划影响因素就是：第一，電力电量平衡计算的时候，对出力展开计算。第二，需要注重距离远的、大功率输电的安全性及经济性。通常而言，在对核电厂开展出力计算时，在计算电力电量的時候，一般使用额定运行情况下的参数计算。在水电厂出力计算时，在丰水期通常在满载情况下计算，在别的时间段是当作调峰来用的。太阳能电厂和风电厂出力有很大的随机性，且波动性也很大。分布式新能源发电对于电网规划的影响就是：第一，负荷性质缺乏明确性；第二，分布式新能源发电导致中国的规划设计师具备了全新的思路，设计规划师在挑选方案的过程中有了更多的选择。该分布特性让电网规划具备了非常丰富的方案可以挑选，并且有了新的方式，变电也变得越来越复杂了。

3适应新能源发展的电力规划

3.1大规模新能源外送通道容量规划

在新能源发电厂的规划建设过程中，选址一般与负荷中心之间为逆向分布的关系。有些新能源发电厂与负荷中心之间的距离比较大，对于输电通道的要求比较高，同时，由于新能源发电厂的建设周期比较短，在电网的各类配套设施建设过程中，容易出现输电线路阻塞，输电线路稳定性比较差等问题。由此可见，在基于新能源的电力规划过程中，必须对输电线路容量进行科学合理的规划，为电力系统运行稳定性奠定基础。在此过程中，技术要点如下：（1）对新能源的出力概率特性、电厂输电以及充裕度进行科学合理的分析；（2）在输电容量规划中，尽量提升电网侧效益；（3）综合考虑社会效益对输电容量进行科学合理的规划，尽量提升社会效益；（4）对不确定性的输电容量进行规划。

3.2考虑大规模新能源接入的电网优化规划

在进行电力规划过程中，应该注意避免由于网架因素影响新能源发电能力，同时还应该注意避免受到网络容量冗余的影响造成资源浪费问题。在适应新能源发展的电力规划过程中，在安全校验过程中，如果仅仅采用“N-1”预想事故安全校验方式，可能无法满足电力系统安全规划要求，对随机因素的影响进行综合分析，以投资最优为原则，保证在各类随机因素的影响下对系统进行安全校验。但是，需要注意，电力系统规划为混合整数非线性范畴，规划建设复杂程度比较高，如果在规划建模过程中考虑随机因素，则会影响电力规划工作效率。在应用新能源时，要求考虑新能源出力的各类场景，对网架与新能源间歇性出力的适应性以及运行成本做好协调管理，同时，根据新能源接入形式，优化电网规划模型。在此过程中，技术要点如下：（1）对适应新能源的电网规划进行建模分析；（2）对电网损耗进行动态计算；（3）对新能源的出力场景进行计算分析。

3.3面向新能源消纳的电网规划方法

适应新能源发展的电力规划的目标是保证电网能够对新能源进行科学合理的消纳，进而充分发挥新能源的应用优势。其中，消纳的含义有2种：其一，要求电力系统能够对新能源出力过程中的剧烈波动进行灵活包容，尽量避免发生新能源限电的情况；其二，在系统消纳新能源过程中，不会产生更高的成本负担，不会造成电力系统运行成本增加。新能源消纳要求对系统中的各类因素进行综合分析，在新能源消纳与系统规划建设和运行成本之间达到平衡。在电力规划过程中，网架结构形式会对新能源的消纳能力产生一定的影响，同时还会对电网运行模式产生影响。在此过程中，技术要点如下：（1）对电力系统的调峰能力进行科学合理的分析；（2）对系统的调频能力进行科学合理的分析；（3）对电力系统传输能力进行分析；（4）将消纳能力作为目标，对电力系统进行科学合理的规划。

4结语

综上所述，大力开发应用新能源，可有效缓解能源短缺现状，文中主要对适应新能源发展的电力规划要点进行了详细探究。为了提升电力规划水平，应该充分利用自然资源，创造更加丰富的电力资源，满足人们日常工作和生活需要。

参考文献：

[1]陈硕翼，朱卫东，唐明生.大规模新能源与可再生能源电力友好接入技术发展现状与趋势[J].科技中国，2018（8）：14-17.

[2]田鑫，贾善杰，赵龙.考虑新能源接入的电力市场下的电网无功优化[J].电气应用，2018，37（15）：36-42.

（作者单位：国网青海省电力公司黄化供电公司）