电网规划中的新能源接入影响分析
2021-02-18黄炳生
黄炳生
摘要:电力能源在人们日常生产生活中发挥着不可替代的作用,同时,电力能源也是推动一切行业得以顺利发展的关键。随着我国社会经济发展水平的不断提升,人们对电力能源的需求量逐渐增加,但是,由于人们专注于开采新的能源,进而破坏了当地的生态环境,导致环境问题越来越严重。因此,就必须在生态系统和能源开采中找到一个平衡点,这同样也是电力领域未来的主要发展方向,鉴于此,本文就以下内容展开探讨,希望能够为相关工作起到参考作用。
关键词:新能源;并网;电能质量
1.新能源电力发展的状况
1.1风力发电
相关调查研究表明,现阶段我国在新能源开发方面存在着以下问题:作为最受欢迎的风能发电和太阳能发电,其不仅为人们提供了优质的电力能源,同时还有着效率高的特点。而水力发电这种新能源电力开发方式,对水资源的需求量比较大。就风力发电而言,这种发电方式不会破坏当地的生态环境,在本质上属于一种清洁能源。风力发电方法的实际应用,能够减少对煤炭和石油的使用量,能够有效控制大气污染。同时,我国风力分布范围广泛,因此,我国拥有着丰富的风力资源,在大多数地区都可以充分利用风力资源进行发电,以此来满足人们的用电需求[1]。此外,在电能稳定性方面,风力发电的效果良好,其稳定效果不会轻易受到外界因素的影响。
1.2太阳能发电
太阳自身聚集着大量的能源和能量,是一种丰富的资源,可以通过进行太阳能发电来推动生态系统保护工作和经济发展同步开展。就我国的地理位置和地理环境而言,基本上有4/5的地区分布着大量的太阳能资源,尤其是在西藏、银川等地方太阳能资源的分布非常广泛,因此,就可以利用这些太阳能进行发电。太阳能发电主要是对太阳能的合理收集以及存储,并且将这些存储的太阳能转化为电能。在此过程中,需要借助光伏发电等相关的发电技术,从而实现将光能转化为电能的目的。发电原理是借助半导体设备吸收太阳的某些能量波。
1.3水力发电
水力发电作为目前人们广泛关注的一种能源开发方式,这种发电方法能够实现对相关能源的充分利用,并且在生产过程中不会破坏环境。水资源作为我们生产生活中一种常见的资源,并且也是整个大自然中具有强大能量的资源,所以,在整个发电过程中其承担着一系列重任,通过使用相关物理学原理可以将水的重力势能转化为电能,由此可见,水力发电所需的外观条件比较困难,为了能够高效落实水力发电工作,就需要在前期开展一系列的准备工作。此外,由于受到地域因素的影响,在一些水资源短缺的地方不适合进行水力发电。另外,水量的大小还会受到天气季节因素的影响,所以,在降雨量相对较少的季节,就无法通过这种方法来为居民输送稳定的电能[2]。
2.新能源电力接入后对电网规划的影响
2.1基于新能源发电模式对电网造成的影响
(1)大规模集中发电,这种发电方式具有供电稳定、供电量大、投资收益高的特点。目前在我国的核能发电和水力发电中都用到的是这种模式,但是,由于电网的规划工作比较复杂,进而对电网系统提出了严苛的要求,其影响主要体现在难以实现大功率远距离输送以及电力电量的平衡计算等方面。因此,需要再结合多方面因素的前提下,重视输电线路容量以及输电通道的规划工作,为大功率输电以及远距离输电提供安全保障。(2)分布式发电方式。这种方法比较适合用在大范围地区,通过在有需求的一端附近安装发电设备,根据实际情况进行调节,在确保自身处于稳定运行状态的前提下,为电网结构分配电能进行供电。这种发电模式会对电网结构以及负荷预测产生影响,其中,对负荷预测的影响主要体现在电网规划的整体发展方向层面,能够拓宽电网规划路径,比如,新建线路、电网改造等,同时,也使电网运行方式更加复杂[3]。由此可见,电网规划设计人员必须明确新能源发电的特点,分析新能源的储量以及分布规律,结合电能需求准确预测负荷分布情况以及结构特点,在此前提下模拟新能源并网,进而完善新能源电网规划方案,在发电领域实现有效创新。
2.2对电网运行的影响
(1)相比于传统的发电方法,新能源发电方法具有随机性的特点,主要是因为无法精准预测水力建设和风力建设的发电厂的发电能力,从而降低了电源的可靠性,为了保障电力能源的稳定供应,就需要用到更多的调峰容量和备用电源,而且在接入大规模风电之后,电网的调度难度会随之增加,进而降低电网的运行效率。(2)会破坏整个电网系统的功率平衡性,新能源并网后会与常规电网发电机组产生冲突,使电网功率无法处于平衡状态,从而会威胁到电力系统的安全稳定运行。(3)影响电网潮流。由于整个电网潮流注入功率具有多元化特点,随着新能源并入电网的方式以及规模不同,就会对电网损耗监控产生影响,致使电网的电能损耗增加,因此,需要通过建立综合性的评价体系,以新能源的出力场景以及接入形式进行分析,明确电源结构、性能以及布局等各项内容,从电网的技术水平入手来提升其可靠性,从而达到新能源和常规能源协同发展的目的[4]。
2.3對电网电压的影响
将新能源接入之后,会在电网发电量中占据较大的比例,大量发电设备在并网运行状态下,尽管不会对电网电压产生多大的影响,但是,会严重影响电网中电压的控制,导致电网电压出现波动以及闪变等问题。比如,光伏发电的电量变化具有随机性特点,伴随电网中冲击电流的出现,会影响到稳态电压,致使电网调峰容量余度增加。在使用太阳能发电方式的时候,由于受到光照变化因素的影响,就会出现缺额现象,最终对该地区的电压质量产生影响;水力发电电压较高,但是稳定性比较差。所以,在开展电网规划工作的过程中,要正视大量新能源接入对电网带来的利弊,除了要做好新能源接入之后电能质量的检测工作之外,同时,还应该重视远距离输电技术的应用,为远距离输电提供安全保障,从而全面提升大规模新能源接入电网后的电能质量[5]。
2.4对电网规划改革的正面影响
煤炭燃烧作为以往我国的主要发电方式,随着用电量的不断增加,煤炭资源的长时间消耗就会引发生态环境问题,严重者还会影响到我国的国际形象,制约我国的经济发展。因此,电网规划除了要解决配电网方面的问题之外,还需要从环保性入手,降低国家电网对于传统能源的依赖,提高电网供电效率。而新能源的接入正好能够满足我国电网的可持续发展需求,水力、风力以及太阳能等发电方式也能够有效改善我国原有的电网规划缺陷,在推动我国电力行业健康发展方面贡献巨大。
结语
总而言之,尽管新能源电力取得了一定的成效,但是其中仍然存在着一些制约电力企业发展的问题,所以,在新能源接入电力系统中,就需要做好电能质量以及安全运行等方面的检测工作,为新能源并网接入电力系统提供可靠的环境,以此来全面保障电力能源的供应效率。
参考文献:
[1]吴昌,章华,胡继军,王邵强,徐艳琨.考虑新能源接入的配电网故障停电恢复预案生成技术研究[J].通信电源技术,2020,37(03):264-265.
[2]钟苏帆.协同新能源发展的电网规划关键技术探讨[J].电子世界,2019,(24):74-75.
[3]肖繁,夏勇军,张侃君,张哲,尹项根.含新能源接入的配电网网络化保护原理研究[J].电工技术学报,2019,34(S2):709-719.
[4]王哲,苗友忠,王玉,张伟.新能源接入系统地域性消纳规划[J].通信电源技术,2019,36(08):283-284.
[5]梁潇龙.浅析新能源接入对电网稳定的影响及新能源稳定控制[J].电子元器件与信息技术,2019,3(06):86-89.