新能源发展电网规划的关键技术研究

摘要：传统能源的供不应求，并且容易造成环境污染。因此，新能源的产生和发展，已经成为一种必然的趋势。新能源往往更环保更充足，这对于电网产业是一个很不错的发展方向。但是，在实际的应用生产过程中，新能源与电网之间有很多协调方面的问题，使得新能源无法发挥它的优势作用。本文将研究分析新能源发展的电网规划关键技术以及新能源接入电网系统会产生的影响，并就如何解决相关问题以及该如何具体实施进行探讨。

一、前言

随着科学技术的不断发展以及人们生活水平的提高，人们对于能源的需求逐渐增加。并且，传统能源的局限性推动了新能源的快速发展。由于新能源的储量远大于传统能源，污染更是几近于无，最重要的是新能源的可再生性，使得它成为解决能源短缺问题的有力措施。然而，新能源的发展并不是顺风顺水的，在接入电网系统的过程中，出现了很多协调方面的问题，使得新能源无法大规模接入电网系统。同时，如何建立新能源和电网系统协同发展的电网规划成为能源建设的关键问题。

二、新能源接入电网系统会产生的影响

(一)在电网稳定性方面的影响

将新能源接入电网系统，需要电网足够强才能够保证电网的暂态电压稳定性。只有这样，在系统发生故障后恢复时才能够重新建立机端电压，继续平稳运行。反之，如果地区的电网比较弱，那么在故障被修复好后，很难通过新能源发电系统恢复机端电压，无法稳定运行，电网的暂态电压稳定性也就无从保证了。

(二)在电网调度方面的影响

以负荷的可预测性以及电源的可靠性作为基本依据，这两点保证了传统发电计划的制定和实施的可靠性。但是新能源发电出力具有很大的随机性，很难满足这两点，这便对电网的调度产生了一定的影响。其一，因为很难准确测定，所以无法被当作负的负荷;其二，如果将新能源发电看做电源，那么电网系统的可靠性又无法得到保障。以风力发电为例，风力发电具有反调峰的特性。那么，什么是风力发电的反调峰特性呢?就是指风电场中风力发电的功率经常与地区的负荷特性相反。正是由于风力发电的这个特点，大规模的风力发电接入电网系统往往会导致电网调度的难度增加。为了解决这一问题，电网便不得不增加调峰容量并预留更多的备用电源。然而，这一方案虽然有效的解决了问题，但是它也同时增加了电网系统的附加费用。那么，电网系统的运行费用也就会随之增加了。

(三)在电网潮流方面的影响

大容量的新能源发电并入电网系统后不可避免的会影响电网系统的电网潮流。以风力发电为例，风电场的并入就会改变传统发电时的电网潮流，也就是原来电网潮流中的电源功率单向流动。因为风电场在向电网系统发出有功功率时，同时也会吸收无功功率。因此，新能源发展中对电网潮流的影响不可忽视。

(四)在电网规划方面的影响

为了缓解能源短缺问题，新能源与电网系统的协同发展刻不容缓。与此同时，新能源能够快速应用到电网系统，需要电网运行模式的革新。为此，相关技术人员需要通过合理科学的方式进行优化设计，从而能够创造出协同新能源发展的电网规划。在电网规划的内容影响包括五个方面：一是电能需求(电量需求，预测负荷结构分布特性，饱和以及峰值负荷)。二是新能源性能(新能源储量分布以及特性差异)。三是电源布局以及结构(有关开发的可行性、费用、难度、成效等方面的相关分析)。四是电网性能结构(发电类型、并网的模式、网点分布、容量、电压等等)。五是综合评价体系(定量分析日常运行情况、风险质量系数等相关运行性能)。

三、解决协同新能源发展问题的具体措施

(一)能源互联网的建立与完善

根据相关数据显示，我国近些年的新能源发电量持续高升，这里不开我国对于能源互联网的建立与完善所做出的相关努力。但是，为了加快我国新能源发展的进程，能源互联网的建立与完善是必不可少的。在协同新能源发展的电网规划当中，要着眼于整体，精确辨识设计核心环节。同时，也要注意层次结构，使各个层架结构之间协调稳定发展。在这之中，包括“实体层”、“数据信息层”、“运营平台层”等多个层级架构，十分复杂。其中，实体层的繁杂程度尤甚。尤其是各个平台开发方面，比如：电能销售、微电网、分布型发电以及增量配网等等多个方面。要注重相互配合，共同发展。在数据信息层，要能够充分利用大数据所带来的便利，发展自身在信息传播方面的优势，以保证信息传输时的稳定性和安全性。增加对于数据信息层的重视，逐步构建并逐渐完善新能源自动化的交易平台。在运营平台开发方面，要增强对于相关科研技术的应用。比如：人工智能等信息技术的合理化应用。与此同时，也要加大微电网的管控力度，营造良好的电网环境。除此之外，还要注重国内需求的变动，进行相关分析预测，进行需求侧的相关管控体系的构建和完善，以保证供需的平衡。

(二)综合评价体系的深度完善

新能源发展较之于传统能源，虽然具有储量大，污染小，可再生等优点，但是其并入电网系统并不是百利而无一害。新能源与传统能源的协同发展的过程中，不可避免的会增加电力网络运行过程中的风险，留下一些安全隐患。为此，我们必须在对新能源与传统能源协同发展进行电网规划的进程中深度整合电网系统的综合性评价体系。通过加大对综合评价体系的深度整合以及应用，可以准确的辨识新能源应用方面可能存在的隐患，并对电网运行状况和设备的运行情况进行监控，判断系统和相关设备的运行状态，并能够及时的发现故障，为故障的解决留下充足的时间，方便相关电网管理人员的管理以及维修。与此同时，相关工作人员还可以根据有关数据以及所发生的故障进行综合分析研究，从而可以对电力系统以及电力设备进行优化升级，逐步增强新能源应用过程中电网系统运行的稳定性和安全性。电网系统综合评价体系的建设，也需要相关信息技术的应用，比如：人工智能、互联网等等现代信息技术。通过对大数据、互联网等现代信息技术的应用，可以有效提高相关信息收集以及整合的效率，并可以实现对电网系统的远程监控，及时确定电网运行过程中所遇到的隐患以及故障，及时维修护理。现代信息技术的应用可以有效降低电力网络运行过程中可能会发生的风险，与此同时，这对与新能源与传统能源的协同发展乃至新能源的长期输入都有很大的益处。

(三)新能源接入方式的合理性

科学合理的新能源接入方式可以有效降低新能源在电网接入方面的风险发生率，从根本上增强电网运行过程中的稳定性和安全性。对于新能源接入方式方面，这里有两种接入模式。

1、单点接入模式

如果选择这种接入模式，那么就需要深入了解认识节点电压与分布型电源的分布地点之间的内在联系，这样才能够对节点电压的极限数值进行精确严格的管控。采用这种接入模式时，应该让分布型电源与电网末端保持尽可能大的间距，同时减小电气输送所需要的距离。这样便可以有效应对分布型电源在接入系统的尾部时可能会对电网产生不利影响的问题出现，从而有效提升电网系统的管理水平。

2、多点接入模式

如果要采取多点接入模式，要注意分布型电源接入地点所造成的影响。因为采取这种接入模式的时候，分布型电源的接入地点往往在电网系统的尾部，因为这样可以有效减小给电力网络节点电压可能带来的不利影响，同时能够对电力网络系统的运行状态进行精确的判定，保证了接入模式选择的科学合理与新能源接入电网系统所带来的成效，从而保证了电网运行过程中的稳定性和安全性。在采取多点接入模式的同时，也可以合理科学的对物联网等现代信息技术进行应用，监视电网系统的运行状态，对不易察觉的电网运行隐患进行提前预警，保证电网系统的平稳运行。

(四)双回线路的有效设置

结合目前的新能源发展的实际应用现状，在电网系统中合理科学地设置双回线路。双回线路的有效设置可以推进新能源发展的实践应用，有效改变我国目前能源短缺的现状，同时这对社会的生产生活都会产生非常重要的影响。要根据电网系统的所在地域特点以及其所具有的聚集性特点，相应的采取措施推进新能源发展应用进程。有的地区电网就可以设立大量的新能源接入点，但是有的地区目前只能设置较少的接入点多的地区，电网系统发生异常的频率也就相应的高。为了避免故障产生对电网系统的正常运行产生较大的影响，必须有效设置双回线路，来防止孤岛效应的发生，进而提升电路输送过成都的稳定水平，以此来保证电力网络的平稳运行。进行双回路设置就可以在电网系统的一条线路发生故障的时候，通过另一条线路进行电能的传输，这样电能的供给稳定性就可以得到保证。

四、小结

不同于常规能源所带来的不可再生，环境污染等方面的问题，非常规能源也就是新能源所具有的储量大，可再生，污染小等优点而被广泛看好。新能源的发展为缓解我国的能源短缺以及环境保护都将发挥不可忽视的作用。电力企业要加强协同新能源发展的电网规划制定以及完善，不断进行优化改进，在整体上深度整合，构建完善相应的综合评价体系，保证电网系统的平稳运行，满足人们的生产生活需求，为我国的新能源发展保驾护航。

参考文献：

[1]王璐.协同新能源发展的电网规划关键技术研究[J].科技资讯,2020,18(16):50,52.

[2]刘明,张翼翔,刘培.新能源发展的电网规划关键技术研究[J].魅力中国,2020,(29):337.

[3]闵富强.协同新能源发展的电网规划关键技术研究[J].数码设计(上),2020,9(7):89.

[4]高磊.探析协同新能源发展的电网规划关键技术[J].低碳世界,2020,10(1):57-58.

[5]秦燕萍.协同新能源发展的电网规划关键技术研究[J].建筑工程技术与设计,2020,(28):1884.

[6]刘畅,李泰军,陈前.湖北新能源与电网协调发展的规划研究[J].长江技术经济,2018,2(2):59-64.