含新能源的电力系统规划研究

含新能源的电力系统规划研究

罗雨蕾

（四川电力设计咨询有限责任公司四川成都610000）

摘要：近些年来，我国的社会经济高速发展，能源需求在大幅度地增加，但是我国能源的利用率比较低，在开发时对环境的破坏比较严重，而且能源供需两者之间的矛盾日益增大，因此，能源安全与环境保护的问题层出不穷，严重影响到我国社会经济的发展。经济发展和环境保护两者之间的问题，是我国经济发展中一项重要的问题。所以在能源的利用上要尽量使用那些清洁环保的新能源，这也是我国电力系统发展的新方向。

关键词：新能源；电力系统；规划

1新能源发电的现状

目前，我国对新能源的开发，主要集中在水力、风力和太阳能发电上，在利用效果方面以风能和太阳能为佳，在发电和供电方面都有着良好的稳定性。

1.1水力发电

水力发电是新能源开发中较为热门的资源，是循环利用效率较高的清洁能源，水作为自然界具有强大能量的资源之一，在发电方面具有极大的优势。水力发电主要利用水自身重力产生的能量进行发电，但是利用水能进行发电受到的限制较多，例如会受到水域分布的限制，在缺水地区就无法顺利进行；另外受水量大小的限制，对气候、降水量和河流流量的依赖性高，往往不能提供足够稳定的电能；受季节影响也较大，夏季汛期就能保证足够的供电，到冬季就无法提供稳定的电能。

1.2风力发电

风力发电具有较强的优势，首先，风力作为一种清洁能源减少了煤炭石油资源的消耗，避免了大气污染；其次，风力的分布地区范围非常大，基本囊括了我国绝大部分地区，具有推广的价值；最后，我国的风力资源较为丰厚，满足了发电供电的基础条件。我国的风能资源主要分布在新疆、河西、内蒙古等12个地区，在这些地区进行风能发电具有极大的优势，不但可以满足当地的电力需求，还能给附近地区进行电力供应，而且其发电较为稳定，不会受到很大的影响，是目前我国主要的风能供电发展地区。

1.3太阳能发电

太阳能是我国较为丰富的资源类型，在我国三分之二以上的地区都有广泛的分布，每年能达到的日照时数也相对较多，我国太阳能资源的分布情况如下表。

由上表可知，我国太阳能资源在全国范围有较为广泛的分布，具有发电的极大优势。

2电力系统的规划

在电力系统的规划中，一般包括三个方面：电力负荷的预测、电源的规划以及电网的规划。

2.1负荷预测

负荷预测是基础工作，在实际的工作中影响的负荷的原因一般有：经济发展的水平与经济结构的调整、电力消费的结构出现变化、天气的情况、电价、管理措施及政策因素等。在确定电压等级的时候，需要考虑的是：动力资源的分布、工业的布局、电力负荷的增长、新建电厂的容量、近期过渡的可能性、远景系统的规划发展。

2.2电源规划

在规划电源时，还要考虑到变电站的分布，以确保电量能够达到均衡。这时就要通过科学合理的方式来对电量展开计算，从而使电量处于平衡状态，此外，还要对电力的运行状况及其方式进行规划，分析各种燃料在供电时的消耗情况，对其利用率进行统计，促使电量达到平衡。与此同时，交换整个系统与其分区之间的电量，精细测评，从而为日后的建设积累充足的参考。

2.3电网规划

一般情况下，电网规划是以负荷预测与电源规划当作基础，对在什么地方，什么时间建设什么样的输电线路与回路数以及变电站规模进行规划，在规划期内要达到所需的输电需求，并且还要在满足所有的技术指标下，尽量降低成本。电力系统的电网规划主要的内容有电网电压的选择、电网结构的确定、变电站的布局与规模、采用什么样的方案、使用什么样的输电方式等方面。对电力负荷进行准确的预测，是衡量电力企业管理走向现代化的一个标志。

3新能源接入对电网规划的影响

我们在对电网进行规划的时候，接入新能源对选择电网电压并没有什么大的影响。风力发电与光伏发电常常会受到天气等自然条件影响，其发电会呈现出发电间歇性与波动性，电量变化随机性大。而且电网会产生冲击电流，使得电网的频率出现偏差，电压出现波动，进而影响稳态电压分布和无功特性，使电网的不可控性和调峰容量余度增大，使电力系统的安全稳定性受到影响。新能源发电电子装置会产生一定的谐波和直流分量，当谐波和直流分量注入电力系统后，会引起电网电压畸变，影响电能质量，还会造成电力系统继电保护、自动装置误动作，影响电力系统的安全运行。新能源势必会取代传统能源，成为人类生存发展的物质基础，这只是早晚的问题，是社会经济发展的大势所趋。

新能源开发转化技术能力还不够成熟，电力工业新能源开发利用还不足以起到主导的作用，但是对电量补充和一些偏远地区的供电等还是起到很大的作用。新能源发电本身所具有的波动性，间歇性、不可控、可调度性差等特点还没有得到有效解决，在电网接纳能力不够的背景下，新能源发电并网运行难度大，成本高，同时也会给原有电力系统带来很多的负面影响。对于单项规模比较大并且发电比较集中的新能源，其电网规划主要的影响因素有两个方面：第一，在电力电量的平衡计算中，对出力进行计算；第二，要重视距离比较远大功率输电的经济性与安全性。一般来说，在对核电厂进行出力计算的时候，在电力电量的平衡计算中，通常用的是额定运行状态下的参数来进行计算。在水电厂出力计算的时候，在丰水期一般是在满载状态下进行计算的，在其他的时期一般作为调峰使用。太阳能的电厂与风电厂出力的随机性比较强，其波动性也比较大，并且不容易控制，调度起来比较难，反正就是对电网每个方面的要求都比较高，因此，我们在进行电网规划的时候一定要注意。新能源发展中分布式的发电，能影响到电网规划的主要是负荷的预测，电网结构的确定。分布式新能源发电对电网规划所产生的影响一般在两个方面：第一，负荷的性质不确定；第二，分布式新能源发电使得我国的规划设计人员有了新的思路，设计规划人员在选择方案的时候多了许多的选择。其分布特性使电网的规划有了许多的方案可以选择，多了新的方法，变电更加的复杂。

4结语

总之，目前电力工业新能源接入还存在诸多研发利用问题，新能源的接入可靠性得不到保障，但其快速的发展和无限的潜能都是让人欣喜的，人类离不开能源作为物质基础，大力加强新能源开发利用力度，提高新能源转换科技技术，是人类社会发展的必然趋势。

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作者简介：

罗雨蕾（1986—），女，四川成都人，硕士学位，工程师，电气工程专业。