協(xié)同新能源發(fā)展的電網(wǎng)規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)研究

朱 青（河北省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，河北石家莊050000）

協(xié)同新能源發(fā)展的電網(wǎng)規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)研究

朱 青（河北省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，河北石家莊050000）

隨著傳統(tǒng)能源逐漸的枯竭，推動(dòng)了新能源的快速發(fā)展，這對(duì)電網(wǎng)發(fā)展帶來(lái)一定的沖擊，導(dǎo)致新能源發(fā)展和電網(wǎng)發(fā)展出現(xiàn)了難以協(xié)調(diào)發(fā)展的問(wèn)題愈發(fā)的嚴(yán)重。對(duì)此深入的研究將新能源應(yīng)用到電網(wǎng)發(fā)展之中的關(guān)鍵技術(shù)有著非常重要的意義，對(duì)我國(guó)電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展非常的有利。本文就新能源協(xié)同發(fā)展基礎(chǔ)下的電網(wǎng)規(guī)劃總體方案作出分析，并對(duì)大規(guī)模新能源實(shí)現(xiàn)接入電網(wǎng)之中的方案作出深入的分析，并對(duì)其中的關(guān)鍵基礎(chǔ)作出一定的探討，以期相關(guān)研究人員有所借鑒作用。

協(xié)同新能源；電力系統(tǒng)；規(guī)劃方案；關(guān)鍵技術(shù)

1 協(xié)同新能源發(fā)展下的電網(wǎng)規(guī)劃

資源緊張已經(jīng)成為全世界面臨的首要問(wèn)題，對(duì)人們生產(chǎn)與生活水平造成嚴(yán)重的制約。為了能夠有效的緩解能源短缺的狀況，構(gòu)建出一整套高效的資源利用體系，我國(guó)逐漸將太陽(yáng)能和風(fēng)能等大量的新能源逐漸應(yīng)用在電網(wǎng)建設(shè)之中，并且已經(jīng)構(gòu)建出了基于新能源實(shí)現(xiàn)協(xié)同發(fā)展的建設(shè)體系。通過(guò)這個(gè)體系不但能夠有效的化石能源的消耗，而且能夠有效的減輕發(fā)電時(shí)造成的環(huán)境污染，所以協(xié)同新能源進(jìn)行電網(wǎng)發(fā)展已經(jīng)成為我國(guó)當(dāng)前時(shí)期作為重要一項(xiàng)工作內(nèi)容。

從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，協(xié)同新能源發(fā)展可以使新能源在電網(wǎng)建設(shè)之中得到全面的應(yīng)用，進(jìn)而構(gòu)建出新型的電網(wǎng)運(yùn)行模式，促使電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益的最優(yōu)化。但是在將新能源應(yīng)用在電力系統(tǒng)之中，對(duì)電力系統(tǒng)在安全性和穩(wěn)定性上帶來(lái)一定的改變[1]。因此，有關(guān)技術(shù)人員要充分的掌握電網(wǎng)規(guī)劃方案與內(nèi)容，這樣才能形成最為科學(xué)合理的設(shè)計(jì)思路。通常協(xié)同新能源發(fā)展下的電網(wǎng)規(guī)劃時(shí)應(yīng)該處理好需求、評(píng)估、特征、性能以及布局等相關(guān)內(nèi)容，詳見(jiàn)表1。

表1 協(xié)同新能源發(fā)展下的電網(wǎng)規(guī)劃方案與內(nèi)容

2 大規(guī)模新能源接入電網(wǎng)的規(guī)范方法研究

2.1 大規(guī)模新能源外送通道的容量規(guī)劃

利用風(fēng)能和太陽(yáng)能等實(shí)現(xiàn)發(fā)電過(guò)程中，要對(duì)新能源的選址作出分析，首先要對(duì)風(fēng)能和太陽(yáng)能等能源的分布情況加以充分的考慮。但是上述條件較好的區(qū)域通常是自然環(huán)境相對(duì)較為惡劣且人煙稀少，所以新能源發(fā)電站在進(jìn)行選址時(shí)常常和負(fù)荷中心具有逆向分布的特點(diǎn)。

大規(guī)模新能源實(shí)現(xiàn)發(fā)電過(guò)程中需要通過(guò)遠(yuǎn)距離輸送到用電負(fù)荷中心，這也就對(duì)輸電通路建設(shè)提出了更高的要求。并且新能源建設(shè)具有相比于電網(wǎng)設(shè)施建設(shè)更短的建設(shè)周期，這就極易造成輸電阻塞等情況的出現(xiàn)，因此，對(duì)此實(shí)現(xiàn)良好的輸電通道容量規(guī)劃顯得極為便要。其中關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題主要有協(xié)同新能源具有的出力概率特性和輸電線路容量充裕度間的分析、考慮輸電容量存在不確定性方面的規(guī)劃分析、注重電網(wǎng)側(cè)效益實(shí)現(xiàn)最大化方面的輸電容量規(guī)劃進(jìn)行分析以及注重社會(huì)效益實(shí)現(xiàn)最大化方面的輸電容量規(guī)劃進(jìn)行分析[2]。

2.2 大規(guī)模新能源接入電網(wǎng)優(yōu)化規(guī)劃

由于風(fēng)電和太陽(yáng)能等擁有著極強(qiáng)的不確定性，將其應(yīng)用在電力系統(tǒng)中將會(huì)顯著的提高電力系統(tǒng)具有的波動(dòng)發(fā)電性能需求。在對(duì)電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)規(guī)劃過(guò)程中，不但不能因?yàn)殡娋W(wǎng)網(wǎng)架存在約束而對(duì)電力系統(tǒng)采取新能源進(jìn)行發(fā)電的性能，而且也不能因?yàn)榘l(fā)電網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)冗余導(dǎo)致資源浪費(fèi)的發(fā)生[3]。并且，電網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中存在的一些隨機(jī)因素，諸如負(fù)荷隨機(jī)波動(dòng)和設(shè)備停運(yùn)等也可能造成電網(wǎng)安全性與輸入不連續(xù)能源出現(xiàn)不良影響，因此，電網(wǎng)在規(guī)劃過(guò)程中要對(duì)上述不確定性因素加以充分的考慮，使其能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)運(yùn)行狀況加以不斷的適應(yīng)。應(yīng)該考慮將新能源應(yīng)用在電網(wǎng)中進(jìn)行優(yōu)化過(guò)程中實(shí)現(xiàn)通用化見(jiàn)面的構(gòu)建，將電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的多場(chǎng)景約束和系統(tǒng)網(wǎng)損等納入到模型之中。其中涉及到的關(guān)鍵技術(shù)有新能源接入電網(wǎng)規(guī)劃模型、新能源出力過(guò)程中多場(chǎng)景分析方面的模型、網(wǎng)損方面的動(dòng)態(tài)計(jì)算技術(shù)以及基于目標(biāo)網(wǎng)架方面的動(dòng)態(tài)優(yōu)化技術(shù)等。

2.3 面向新能源消納的電網(wǎng)規(guī)劃方法

協(xié)同新能源發(fā)展開(kāi)展電網(wǎng)規(guī)劃最為重要的目標(biāo)便是確保電網(wǎng)能夠有效的消納新能源，使新能源具有的低碳、環(huán)保、減排和節(jié)能等優(yōu)勢(shì)得以充分的發(fā)揮。對(duì)于整個(gè)電網(wǎng)規(guī)則而來(lái)說(shuō)，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)存在不同將會(huì)對(duì)系統(tǒng)新能源消納能力造成影響，并且也會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)中的其他靈活電源具有的運(yùn)行方式造成影響，繼而對(duì)新能源消納能力造成影響[4]。其中具有的關(guān)鍵技術(shù)主要有系統(tǒng)調(diào)峰能能力方面的分析、系統(tǒng)備用水平方面的分析、新能源消納性能方面的分析、系統(tǒng)調(diào)頻方面的分析以及目標(biāo)是新能源消納能力方面的電網(wǎng)規(guī)劃。

3 結(jié)語(yǔ)

風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能等新能源在我國(guó)是非常豐富且廣泛，推動(dòng)新能源發(fā)電的快速發(fā)展，對(duì)于確保我國(guó)能源安全、可持續(xù)發(fā)展以及節(jié)能減排等擁有者極為顯著的意義。將新能源發(fā)電大規(guī)模的并入到我國(guó)現(xiàn)有的電網(wǎng)之中，對(duì)我國(guó)電網(wǎng)具有的安全性、經(jīng)濟(jì)性以及穩(wěn)定性等有著非常高的技術(shù)需求。發(fā)展與應(yīng)用新能源在電網(wǎng)之中，對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)與規(guī)劃帶來(lái)了極大的不確定性，對(duì)此研究新能源應(yīng)用電網(wǎng)中的關(guān)鍵技術(shù)有著非常好的價(jià)值，可以很好的推動(dòng)新能源的發(fā)展與利用。

[1]許量鵬.基于新能源協(xié)同發(fā)展的電網(wǎng)規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)探討[J].企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)（下半月），2016，07（21）.

[2]曾 博，楊雍琦，段金輝，等.新能源電力系統(tǒng)中需求側(cè)響應(yīng)關(guān)鍵問(wèn)題及未來(lái)研究展望[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2015，08（17）：10～18.

[3]劉俊勇，向 月，楊 威，等.充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)及其與配電網(wǎng)協(xié)同規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)分析與研究[J].電力建設(shè)，2015，07（07）：61～68.

TM715

A

2095-2066（2016）34-0029-01

2016-11-23

朱 青（1981-），女，河北石家莊人，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)及其自動(dòng)化。