新能源接入对电网运行影响

新能源接入对电网运行影响

蒋红音，王淑婷

国网太原供电公司，山西省太原市， 030012

摘要：电网的安全运营是电力系统发展的有效保障，近年来，随着供电量的逐渐增大，为了缓解国内的煤炭、石油等能源的紧缺现象，我国已开发很多的新能源进行发电，大规模的新能源接入电网中，无疑会增加电网运营的负担。文本主要描述我国新能源发展的现状与趋势，结合其特点特别对于光伏电厂的大量接入带给电网运行的影响作出简单地分析，提出了一些光伏电站入网的参考。

关键词：新能源；光伏电厂；电网运行

现阶段，我国最重要的新能源利用是太阳能与风能发电的方式，如大规模地并网光伏电站能够更好地对太阳能进行集中应用，可更多地利用逆变器的并联、集中管理及控制等技术。然而，经过研究发现：大量的新能源的接入对于国家电网的安稳运行会造成很大的影响。如大量风电场与光伏电站的集中上网，让电网调峰力不够的形式更为严峻；光伏电厂机组的出力具有随机性与波动性特征，也能够引发谐波、不对称、闪变等电力能源的质量问题，还会让电网功率波动巨大，从而给电网的带来一定的安全隐患。

一、关于新能源发展的现状与趋势

（一）风力发电

在我国的河北、吉林、山东、浙江、广东等共十二个区域的风力资源非常多，可利用的风力资源约达到三亿千瓦，沿海区域可利用的约达到七亿千瓦。按照地区的实际风力，纷纷建成了风电基地。目前已有很多地区建成了千万千瓦级风电基地，比如：河北lOGW、江苏与山东lOGW。

风力接入的特点：第一，在地区大规模的开发，并且远距离输送到需求地区。第二，以高电压集中接入的等级为主。第三，分散的接入，就近地区来消纳为辅助。

风力发电的技术：风机的控制与驱动的技术近几年得到迅速地升级，包括定桨距的失速调节、变速变桨距的调节，其调节的主要形式有：直驱式、双馈式、混合式等。

（二）光伏发电

我国的光能非常集中的区域还处于西北、西南等地区，因为这里的地势较高，日照好，可较好的应用光能来发电，还能够大量地对太阳能进行开发。而在我国华东地区，如上海、江苏、浙江等发达城市，高楼林立的现象显得更为密集，可以考虑与建筑统一化方式的顶楼的太阳能，且构建成了光伏发电的相关设备。

二、大量光伏电厂的接入对电网产生的影响

（一）对于电网负荷预测的影响

以往的电网在进行电力与电量平衡时一般对负荷预测的相关机组出力的计划与出力进行调节来完成的。分布式的光伏接入后，因电源的出力呈现波动与间歇性的特征，在大量的分布型的光伏同时作用时，一定会导致电网电量的不平衡性。主要表现为两个方面：其一，减小地区电网总负荷的预测精准率，一般状况之下，某一地区的电网的负荷是相对很稳定的，其总负荷的图像也大体上呈现出双峰式显示。当光伏接入后，因为当地气候特征会给出力造成很大的影响，由于天气的无常变化，一定程度上引发光伏出力不均匀，而光伏量越大，更加会让地区总体的负荷预测精度极大的减弱。其二，会让220kV的变电站的母线负荷情况难以预知。光伏没有并网的时候，一个220kV的变电站其负荷一般受到当地带有的负荷的特征的影响，由于地区负荷特征通常的固定性，对变电站的母线负荷的推测是可以具有很大的精度，当光伏并网后，其预测能力会大大的降低。由于负荷的预测能够给电网的规划与设计打下良好的基础，这样，因为负荷预测能力下低，对于当地电网的总体规划也带来很大的影响。

（二）对于电能质量的影响分析

采用光伏发电的形式，当其被接入时，会引起馈线的电压的分布状况有所改变，具体影响多少还是与接入量的大小以及接入区域有着重大关系的。光伏发电通常经过逆变器来连接电网的，这种电力电子的原件在反复开启与切断过程中，会对谐波产生严重的污染现象。这里的谐波一般指的是电流的谐波，正常状况下只能够经过专业的检测判断才会辩认出来。闪变的现象是因电压的波动产生用电端可以感觉到的一种效应。假如分布式的光伏的逆变装置的质量不符合标准的话，产生的电能质量非常低，这种状况下对于周围的发电系统、数字信号的传送以及相关的用电设施等带来一定的干扰，对于信息的安全也会造成严重的破坏的。

（三）对于继电保护范围与系统安全产生的影响

在我国，如常见的10kV配电的网络一般呈现放射形状分布，而且是单电源连接。其系统的安全性能不高，而大部分利用速断与限制时间速断的保护模式，没有方向特征。这种模式的优点在于：在当前辐射类的配电网中，可以很好地将所有的线路进行保护。然而，将分布式的电伏后，其功率就将导致直接缩小继电的保护范围，只能保护一部分的线路，还有，在其它的并联电器分支出现某种故障的时候，还会导致在安设光伏发电设备时产生的继电保护的错误操作。现如今，在城市里的配电网的规划中人们开始采用建设环形网的供电方式以及半环形的方式，然而，在多样化的配电网络的构成中，其静态的电压与动态的电压产生的不稳定现象都能够引起很大的线路的保护与系统安全问题。

三、对光伏电站接入的规划建议

（一）采取因地制宜的原则。与其它的新能源比较起来，太阳能是不受人为操控的，而且还与当地的自然地理条件有关。为达到太阳能可以最大限度地发挥其效益，实现经济、可靠性能，一定要按照本地的自然环境与实际条件展开光伏电站的设置。

（二）加强力度，建设智能电网。除了增加资金的投入，还应当充分发挥创新思维，尽量缩小关于引进外来技术范围，从技术上说，建设符合国情的智能电网系统是时代发展的需求。因太阳能不受人为因素的影响，无法实现大规模的存储，所以采用分布式、分散型的开发模式为宜。其中智能电网系统的提档升级方面有：在客户一端设置智能化的电能表，客户和电网系统达到双向化的通信方式，电力能源实现自力更生、自产自用，有剩余的部分要向上传输，不够用时可以从电网购买，合理性计费方式；在电源一端，为让各种电网并入得顺利，电网应当配置接入各类的电源的设施；还要经过构建智能化、可视化的系统，让当地的电网系统更为健全先进。

（三）电网和电厂共同建设。将电网与电厂的建设过程综合在一起分析与核准，达到同时建设才会产生最大的效能。因此，光伏电站在具体布局的时候应当认真依据电网的规划，电网的布置还要和光伏电站的发展相一致。

结束语

当今时代，开发利用新能源已成为一种发展趋势。太阳能的光伏应用技术属于一种集电力电子、半导体材料、现代化的科技等为一体的综合性技术，科学合理地规划光伏电站的入网方式，有利于对光伏产品质量与性质的检测，进而降低不达标产品给电网带来的危害性。实际中应当因地制宜并严格遵循有关规则展开光伏的入网设计，进而构建出数字化、智能化电网系统是一种很好的措施。

参考文献：

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[2]蒋翔，滕其泽，刘峻何.新能源接入对电网运行影响[J].云南电力技术，2015，43（03）：65-67+74.