新能源接入對區(qū)域電網(wǎng)的影響

雷楊松 貴州省興義供電局

新能源接入對區(qū)域電網(wǎng)的影響

雷楊松 貴州省興義供電局

雖然目前世界經(jīng)濟不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，但是不可否認(rèn)，在以往很長一段時間中都是以能源消耗為代價的。目前有部分原有能源已經(jīng)即將宣告枯竭。因此利用新興能源已經(jīng)成為目前世界各個國家的重要任務(wù)。我國近年來風(fēng)力發(fā)電以及光伏發(fā)電企業(yè)獲得了充分的發(fā)展，但是仍然存在著很多問題需要我們解決。其中最為關(guān)鍵的一項問題便是大規(guī)模新能源發(fā)電接入對地區(qū)電工網(wǎng)的影響。本文中將會針對這一現(xiàn)狀進(jìn)行深入分析探討，并且提出相應(yīng)對策，以保證電網(wǎng)的電能質(zhì)量，為我國新能源發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

新能源發(fā)電接入電網(wǎng) 風(fēng)力發(fā)電 光伏發(fā)電 解決對策

就目前我國經(jīng)濟發(fā)展方向而言，新能源的發(fā)展創(chuàng)新極為重要。想要實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，必須要在新能源發(fā)電技術(shù)中有重大突破。而我國近年來對風(fēng)力發(fā)電以及光伏發(fā)電方面的重視也與日俱增，但是風(fēng)力發(fā)電企業(yè)在接入地區(qū)電網(wǎng)所碰到的問題也尤為突出，需要我們不斷努力去分析解決。才能使得新能源發(fā)電廣泛普遍地使用。

1 新能源發(fā)電接入電網(wǎng)現(xiàn)況

新能源的接入對于地區(qū)電網(wǎng)而言已經(jīng)成為了必不可少的趨勢。雖然在目前存在著諸多不利的情況，然而依舊有著其必為的原因以及優(yōu)勢所在。新能源發(fā)電的優(yōu)勢在于可以加大電力系統(tǒng)的節(jié)能降耗的能力，風(fēng)力以及光伏的總能量巨大，而且無需為過度采集擔(dān)心。而且該能源使用時環(huán)保無污染，無需為后續(xù)處理過度關(guān)注。根據(jù)國際氣象組織數(shù)據(jù)表明，在每年風(fēng)力可提供的能源總量是目前世界通過火力發(fā)電而得的能源總量的三倍以上。因此我國應(yīng)該大力發(fā)展風(fēng)力發(fā)電，以節(jié)省我國煤炭資源，減輕火力發(fā)電的壓力。新能源發(fā)電綠色環(huán)保無污染，風(fēng)力以及光伏發(fā)電作為一種綠色能源在發(fā)電輸電的過程中并不會輸出任何的污染物，因此現(xiàn)在在世界各國電力企業(yè)中都有著十分重要的地位。將新能源接入電網(wǎng)，廣泛使用與我國人

民的日常用電是我國電力企業(yè)發(fā)展的新方向。但是新能源接入地區(qū)電網(wǎng)也會對其產(chǎn)生不可忽視的不利影響，風(fēng)力發(fā)電過程便具有著連續(xù)性不高，穩(wěn)定性不強等等，在本文中將會主要針對風(fēng)力以及光伏發(fā)電接入對地區(qū)電網(wǎng)不利影響進(jìn)行分析。

2 新能源接入電網(wǎng)主要影響

分布式電源的加入改變了線路潮流的流向。對于風(fēng)力或太陽光照充裕的地區(qū)，分布式風(fēng)力發(fā)電或分布式光伏發(fā)電發(fā)展速度較快，接入電網(wǎng)的分布式電源容量很可能超過當(dāng)?shù)刎?fù)荷量，由負(fù)荷節(jié)點向電網(wǎng)反向輸送功率。

3 新能源對電網(wǎng)的短路影響

新能源接入地區(qū)電網(wǎng)，對電網(wǎng)短路影響甚大，其會改變了故障電流的分布以及基于輻射型配電網(wǎng)的電流保護(hù)配置的基礎(chǔ)條件，導(dǎo)致原油的三段式電流保護(hù)可能誤動、靈敏性降低甚至拒動。因此我們需要認(rèn)真分析新能源接入對金華地區(qū)電網(wǎng)短路電流水平的影響，改善相應(yīng)措施。

3.1 建立新能源的短路計算模型

新能源并網(wǎng)時主要通過逆變器實現(xiàn)，電壓型逆變器是在其直流側(cè)并聯(lián)一大電容，以穩(wěn)定輸入的直流電壓，并網(wǎng)逆變器大部分采用的是電壓型逆變器。以雙饋風(fēng)力發(fā)電機為例，其電機定子直接或通過變壓器并網(wǎng)，繞線轉(zhuǎn)子經(jīng)電力電子裝置和變壓器并網(wǎng)。外網(wǎng)短路時，雙饋型風(fēng)力發(fā)電機輸出的短路電流與它的電機、整流逆變裝置、保護(hù)裝置等密切相關(guān)，幅值與其啟動電流幅值基本相同。

3.2 新能源接入對繼電保護(hù)的影響

當(dāng)分布式新能源接入系統(tǒng)后，電網(wǎng)變成了多電源結(jié)構(gòu)，在故障發(fā)生時將引起短路電流大小和短路電流方向的改變，給繼電保護(hù)的正常運行帶來一系列的問題。系統(tǒng)側(cè)相鄰饋線1d點發(fā)送故障時，新能源將通過母線向故障點提高反向短路電流I。當(dāng)新能源容量足夠大時有可能引起B(yǎng)1和B2的保護(hù)誤動作，造成新能源所在的正常運行線路中斷供電。若新能源的容量可以任意增加

3.3 新能源對電能質(zhì)量的影響

風(fēng)電、光伏發(fā)電裝置并入地區(qū)電網(wǎng)，會對配電網(wǎng)電能質(zhì)量特別是電壓穩(wěn)定性帶來一定影響。新能源受到季節(jié)變化的影響特別嚴(yán)重，導(dǎo)致分布式電源具有很大的波動性，分布式電源并網(wǎng)，給電網(wǎng)帶來負(fù)面影響。如負(fù)荷節(jié)點的電壓偏移超標(biāo)，直接或間接引起電壓波動及諧波，進(jìn)而造成配電網(wǎng)明顯的電壓波動，線路上的潮流變化較大，電壓三相不平衡的現(xiàn)象，引起孤島效益等等。同時也存在著改善電能質(zhì)量的諸多優(yōu)勢。如接入分布式電源可以提高了接入點的短路容量水平；關(guān)聯(lián)負(fù)載較大時單位的穩(wěn)定性提高；分布式電源的無功出有電壓支撐作用。分布式電源與電能質(zhì)量調(diào)價器的優(yōu)化配置可實現(xiàn)統(tǒng)一控制，不僅提高了電能質(zhì)量水平，而且減少了設(shè)備投資。

4 新能源接入電網(wǎng)時的保護(hù)對策

為解決新能源發(fā)電接入地區(qū)電網(wǎng)引起的穩(wěn)定性下降問題，維護(hù)電網(wǎng)中設(shè)備的穩(wěn)定運行，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制接入電網(wǎng)的新能源電壓、短路容量以及相關(guān)設(shè)備等等。并且還需要使得地區(qū)電網(wǎng)系統(tǒng)擁有充裕的調(diào)峰容量來增強調(diào)控能力以保證電網(wǎng)的穩(wěn)定性。當(dāng)然，在這些過程中仍然需要并網(wǎng)技術(shù)性能合格達(dá)標(biāo)。為更好的保證電網(wǎng)穩(wěn)定性，可以在電網(wǎng)中安裝相關(guān)設(shè)備用以控制有功功率以及無功功率，以及進(jìn)行相應(yīng)的無功補償，來保證網(wǎng)內(nèi)損耗。我省某處的風(fēng)力發(fā)電場連接點電壓受其輸出功率影響的情況，通過分析可以得出風(fēng)力發(fā)電廠輸出功率可以起到支撐電網(wǎng)電壓的作用，其功率越大效果越好。圖13則為風(fēng)力發(fā)電時有功功率對無功功率的影響，可知在無功功率對電網(wǎng)的穩(wěn)定性也有一定的影響，如果合理控制上述兩者，便能提高電網(wǎng)穩(wěn)定性。

而新能源發(fā)電所致諧波帶給電網(wǎng)的影響可以通過濾波器來有效抑制，如果同時設(shè)置無功補償，便能使得系統(tǒng)的電能質(zhì)量大幅提升。在電網(wǎng)并網(wǎng)點安裝相應(yīng)的設(shè)備用于測量電能質(zhì)量諧波，通過實時監(jiān)控電網(wǎng)的運行情況，便可以對電能質(zhì)量以及諧波含量進(jìn)行及時調(diào)整控制。

而且我國相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)積極為制定統(tǒng)一的仿真模型標(biāo)準(zhǔn)，用以精確計算電網(wǎng)中暫態(tài)電流等等數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確判斷電網(wǎng)運行情況，在故障發(fā)生時便能及時發(fā)現(xiàn)處理，提升電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性能。針對部分區(qū)域接納容量不足的情況，相關(guān)單位應(yīng)當(dāng)及時根據(jù)實際需要將接入容量控制在一定的范圍之內(nèi)，將不利影響降到最低。與其同時，應(yīng)當(dāng)積極開拓新能源用電市場，提高對新能源發(fā)電的接納容量，緩解目前市場的壓力，減少能源的浪費。

5 結(jié)語

地球作為我們?nèi)祟愘囈陨⒌募覉@，有且并且只有一個，為了我們的家園更好的發(fā)展我們必須堅持走可持續(xù)發(fā)展的道路，建立人與自然和諧相處的氛圍，這不僅僅是經(jīng)濟發(fā)展和自然環(huán)境發(fā)展的規(guī)律，更是我國大力推進(jìn)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的基本要求。

首先要求電力部門，不斷的提高能源的利用效率，對能源的結(jié)。構(gòu)進(jìn)行改善，減少空氣中二氧化碳的排放量，大氣污染的情況得到改善，實施新能源戰(zhàn)略方案，進(jìn)行節(jié)能技術(shù)和可再生能源技術(shù)的不斷開發(fā)，改變我國的能源結(jié)構(gòu)，重視起來對水電和光伏的建設(shè)，因地制宜的開發(fā)各種清潔能源例如，太陽能、生物能、地?zé)崮?、風(fēng)能等能源，推展能源的綜合利用，在社會主義經(jīng)濟發(fā)展的總規(guī)劃中納入環(huán)境保護(hù)規(guī)劃，在企業(yè)中，明確保護(hù)環(huán)境的各項責(zé)任，進(jìn)行資源節(jié)約型發(fā)展建設(shè)。

可持續(xù)發(fā)展是一種可以滿足當(dāng)代人的需求和避免為子孫后代帶來危害的一種發(fā)展，要求我們進(jìn)行可持續(xù)發(fā)展，所以我們要遵守公平性的原則、可持續(xù)的原則，社會經(jīng)濟發(fā)展與資源環(huán)境的互相協(xié)調(diào)作為發(fā)展的核心要求，把傳統(tǒng)的經(jīng)濟發(fā)展模式轉(zhuǎn)變?yōu)楦纳瀑|(zhì)量的可持續(xù)發(fā)展的一種模式，通過各項產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，對資源進(jìn)行合理布局，合理的進(jìn)行各項開發(fā)利用，提高企業(yè)的效益，節(jié)約能源，減少企業(yè)污染物的排放，用實際行動保護(hù)好我們賴以生存的家園，為我們的子孫后代留下一個良好的生活環(huán)境。

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