新能源发展的电网规划关键技术研究边龙1

新能源发展的电网规划关键技术研究边龙1

边龙1杨智勇2魏丽3郑秀春4吕迪5梁李国

（国网抚顺供电公司辽宁抚顺113000）

摘要：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。

关键词：新能源发展；电网规划；关键技术

一、电网结构及规划工作简介

现阶段，我国现有电网结构当中，无功与有功功率之间的传输与注入属于电网结构的薄弱之处，因此在对电网进行规划的过程中，须增强这一方面的建设和规划力度。另外，电力网架所具备的强弱程度主要是通过多种性能指标所展现出来的，可以有效地反映出电力网架系统所具备的稳定性、安全性以及可靠性等，因此结合新能源消纳开展电网规划工作，应充分考虑新能源发电方式所包含的特点，以此来对电网规划方案与思路予以重新规划。

电网规划重点在于对电力负荷予以科学的设计，现阶段我国在电网规划方面的工作内容主要为对电量需求、电力饱和度、电网特性、负荷结构以及电力峰值等予以预测，得到的预测结果所具备的准确性和电网规划工作的科学性以及安全性紧密相关。

二、新能源发展的电网规划关键技术

1、风力发电技术的应用

目前，风力发电系统主要是凭借电子背靠背变频技术来进行相应的控制以及调整。而风力发电机组则是由制动系统、变距系统等不同的装置组成。与常规的电厂进行比较我们能够发现，电厂在对风力发电技术进行应用时，会存在较大的差异的并网方式。在对并网进行控制机以及处理的过程当中，能够有效的控制并网的频率。而在利用永磁制取方式对并网进行控制的过程当中，只要电子器件正常作业就能够实现相关的控制。冲击电流的参数较小是风力发电技术在应用过程当中的突出优点，这样的优点使得风力发电技术能够有效的控制有功以及无功。而非但介入不会对系统造成影响则更是其关键的优点，风力发电技术的使用，不会对电力系统产生任何影响。

2、太阳能光伏发电技术的应用

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、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、光伏发电并网关键技术

光伏发电并网通常能够分成带蓄电池和不带蓄电池的并网发电系统，指的是通过并网逆变器将太阳能组件产生的直流电转换为与电网要求相符的交流电直接接入到公共电网中。两种光伏并网发电系统的区别是带蓄电池的并网发电系统具有可调节性，但是不带蓄电池的并网发电系统不具备可调节性，前者通常安装在居民建筑中，而后者通常安装在比较大型的系统中。在太阳能光伏并网发电中涉及的问题和技术比较多，本文重点讨论光伏逆变器防孤岛技术。孤岛现象指的是在电网发生故障断电的情况下，系统在不能够及时的检测到电网出现断电情况继续向电网传输电能时，这种情况下光伏系统就会形成一个独立的供电系统，这就是孤岛效应。孤岛效应的产生会对整个电网设备和用户设备产生严重的影响。通常主要通过不断的对电网的电压和频率进行检测，进而判断是否存在孤岛现象，主要方法有电压谐波检测和相位跳变检测等。

5、面向新能源消纳的电网规划方法

开发新能源的电网规划最重要的目标是确保电网能够有效地消除新能源，充分发挥低碳、环保、减排、节能等优势。对于整个网格规则，网架结构的差异会影响系统的新能量耗散能力，也会影响电力系统中其他柔性电源的运行方式，进而影响新的能量耗散能力。

三、新能源发电对于电网规划的影响

新能源的接入会对电网规划产生一定的影响，主要表现在供电的质量、电网的安全和输电方式方面。

首先在供电的质量方面。水力发电的供电质量达到标准，且水力发电还具有环保优势，但其并不能保持较长时间的恒定供电，有待进一步的发展。风力发电具有地域范围、气候季节方面的极大优势，能保证大范围的持续供电，且风力发电的性能较好，提供的电能质量较高，完全能满足当地的用电需求；其基础设施建设较为方便，建设成本也不是很高，具有很大的发展空间。太阳能发电的适用地区范围更广，基本可以在全国各个地区进行推广，且太阳能资源在发电方面能提供较大的能量，在稳定性方面也较好，在供电的质量和供电时间上都有其他两种发电方式所不具备的优势。

在电网安全方面，水力产生的能量较强，电力电压较高，电压的稳定性较差，在供电安全方面并没有多大优势；风力发电则具有较好的供电安全性，但仍存在电压上的波动问题，必须经处理后才能投入使用；太阳能发电则具有较好的安全性，在发电方式上也较为温和。

在输电方式上，新能源电力对电网的要求普遍较高，在处理程序上比较复杂，所以在进行电网规划时，一定要综合考虑其对硬件设施的要求，重视远距离和超远距离的输电技术和输电安全，做好并网规划工作。

结束语

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得到了一定程度上的缓解。因此，风能、太阳能、生物质能等新能源在我国非常丰富和广泛，它促进了新能源发电的迅速发展。这对我国能源安全、可持续发展和节能减排具有重要意义。我国现有电网的新能源规模大，对我国电网的安全、经济和稳定具有很高的技术要求。电网新能源的开发和应用给电网负荷预测和规划带来了很大的不确定性。研究新能源在电网应用中的关键技术，能够促进新能源的开发利用，具有重要的价值。

参考文献：

[1]张红宇.新能源发展的电网规划关键技术研究[J].科技风，2017（26）：167.

[2]林阿财.浅谈电网规划的方法及关键技术[J].中国高新区，2017（24）：93，95.

[3]彭波，陈旭，徐乾耀，等.面向新能源消纳的电网规划方法初探[J].电网技术，2013，37（12）：86～91.

[4]王耀华，栗楠，元博，等.含大比例新能源的电力系统规划中“合理弃能”问题探讨[J].中国电力，2017，50（11）：8～14.