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摘要:随着环境污染等问题的日益突出,国家开始提倡新能源使用,新能源的安全稳定使用也成为全球各行业关注的热点。发展新能源,推进国家电网电力的战略转型,而大规模地推广新能源在电网中的应用,在节能的同时也存在一定的安全稳定影响,所以如何安全稳定地将新能源应用到电网建设中,已经成为目前电力行业必须重视和思考的问题。
关键词:新能源;电网;影响
1新能源并网发电系统
1.1分散式新能源发电技术
第一,风力发电。风力发电技术就是将风能转化为电能的一种技术。风力发电机组在并网运行过程中,需要对电网频率与发电机输出频率进行严格控制,使两种频率相一致,由此来保证并网安全、可靠的运行。风力发电有恒速恒频风力发电和变速恒频风力发电两种技术,恒速恒频技术选择的是可以失速调节或者主动进行失速调节的风力发电设备,而变速恒频技术通过电子变频器将发电机发出的频率变化的电能转换成频率恒定的电能。由于其具有可以在最大程度上捕捉风能,转速运行的范围较宽松,灵活调整系统功率,采取先进的PWM控制等优点,变速恒频技术已经成为现今风力发电最主要的技术。第二,太阳能光伏发电。太阳能光伏发电技术是通过对半导体材料的光电效应的利用将太阳能直接转化为电能。光伏发电系统可以是独立的,也可以是并网的。在实际运用时,太阳能发电系统通常是采用2级电力变换器来工作,第1级起到的作用是变换太阳能输出的电压与控制对光伏电池阵列最大功率的跟踪;第2级是使用逆变器来保持直流侧电压的恒定,并对输入电网的无功功率进行控制。第三,燃料电池。燃料电池是将储存在氧化剂与燃料中的化学能直接转化为电能的一种发电装置。燃料多样、噪音小、排气干净、可靠性高、环境污染小等是其所具有的优点,也因此被公认为是21世纪一种节能、高效、环保的发电方式。
1.2微电网的概念与基本结构
微电网是关于供电网络的一种新的结构,是由微电源、负荷控制装置、储能装置三部分构成。微电网与传统电网的区别在于,其是由很多分布的微电源与相关设备根据一定的结构构成的,可以自主进行管理与控制,还可以通过静态开关连接配网。
2新能源接入对电能质量影响问题
随着电力电子技术的蓬勃发展,电能质量问题日益突出。一方面,电力系统中大型电力设备的启动,停运和跳闸导致额定电压暂降,产生电压波动和闪变。大功率非线性负荷,冲击性负荷,不对称性负荷如大型电机,高压直流输电,电气化铁路,风电机组,大型起重机,大型娱乐场所的电飞车、冶金电炉的不断增加造成大量谐波电流注入电网。这些使电力系统出现电网谐波污染,三项电压不平衡,电压波动和闪边等问题,严重影响了电能质量;另一方面,随着通信技术的推广,发展,各种复杂的电子仪器等负载对电能供应有了更高的要求。而智能电网的发展,电动汽车及汽车充电站的出现更是带来了更多电能质量问题。为满足市场需求,应当对电网和用户的电能进行监测和分析以更好的对电能质量进行调控。
分布式电源的发展首先带来的是配电系统管理上的困难。传统配电网的潮流是从电源到用户单向流动的,其一般呈现辐射状。配电网接入分布式电源后,整个电网的网络拓扑发生了巨大的变化,成为一个多电源,网状的供电系统,造成配电网潮流的不确定性增加,配电网电压控制上造成困难,也会因此引发一系列安全问题和电能质量问题如继电保护误启动,电压闪变和电压波动等。
3推进城市电网转型升级应对能源变革新趋势
3.1构建能源互联新格局,推进能源供应清洁化
实施源网荷统筹规划,实现清洁能源高效并网。在规划过程中采取概率型发电预测和负荷预测方法,依据负荷可参与电网调度程度不同将其分为不可控负荷、可控负荷和可调负荷3类,对可控负荷和可调负荷纳入电力平衡考虑,对不可控负荷建立其随机概率分布模型,并通过分析光伏、风电、不可控负荷的随机概率分布特征,开展概率随机规划,在保证电网可靠性、充裕度不降低的前提下,实现源网荷的柔性匹配,减少了新建变电站和线路的投资。以特高压电网为支撑,构建大受端城市电网。开展电网脆弱性评估、可靠性分析评价、源网荷协调性分析评价等工作,及时发现并补强电网薄弱环节,构建与特高压电网有效衔接的大受端城市电网。
3.2打造电能绿色供应链,推进能源传输低碳化
提高能源传输效率,降低能源在传输过程中的损耗,是推进能源互联网背景下电网转型发展的基本要求。一方面在电网规划建设过程中,大力实施集约化发展,积极参与构建综合价值最优的综合能源低碳传输模式,合理开发利用城市空间资源;另一方面,在电网运行过程中,全面深化线损管理,通过开展低压台区线损智能分析,提升线损精益化管理水平,推进电能的低碳传输。
3.3开辟业务发展新抓手,推进能源消费电气化
电气化是能源消费革命的基本方向,也是推进能源互联网发展的主旨之一,提高电能在终端能源消费中的比重,能够提高社会综合能效,降低成本,增加产出。全面实施电能替代,促进能源消费革命,推广家庭电气化。构建充电设施网络,促进绿色低碳出行。
3.4感知客户用能新需求,推进能源服务互动化
由“业务导向”向“市场和用户导向”转变,满足用户及市场多样性、即时性用电需求,与用户友好互动,是推进能源互联网发展的出发点和落脚点。打造清洁、安全、便捷、有序的互动用电服务平台,开展水、电、气三表联抄,建立用电互动服务平台,开展水、电、气三表联抄,提升综合能源增值服务能力,加强能效管理、电能替代服务等新型业务和传统专业的融合。
3.5升华高速互联新通道,推进能源调控智能化
长期以来,配用电通信网的发展始终是全面建设智能电网的重要制约因素,由于城网区域铺设光缆存在施工审批难度大、周期长,农网区域铺设光纤成本高等问题,面向用户侧乃至最后一公里的通信网络已成为实现电网智能化、互动化的瓶颈。建设4G无线通信专网,支撑智能终端泛在接入。建设支撑多种能源优化互补、协调控制的主动配电网、智能用电小区、大用户能源管理、非工空调柔性调控等项目,形成智能配用电、源网荷协调控制运行、绿色低碳能源消费等示范模式。
3.6建立合作共赢新机制,推进能源变革市场化
推进能源变革市场化,还原能源的商品属性是深化电力体制改革和推进能源互联网发展的明确要求。需要依托电网精准投资,积极参与增量配网业务;推行市场商业运作,激发行业改革创新活力,有力推动能源互联网全面发展。
结束语
虽然我国在研发、使用新能源与可再生能源发电技术上取得了一定成果,但由于各种相关因素的影响,都严重阻碍着对其的进一步利用。因此,我国要加大对这一技术的重视与研发,使得电力事业不再依赖传统能源,进而促进整个电力领域的可持续发展。
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