譚海波(國網湖南省電力公司湘西供電分公司,湖南湘西416000)
新能源對電網調度管理的影響研究
譚海波(國網湖南省電力公司湘西供電分公司,湖南湘西416000)
當前處于知識經濟時代,在各行各業對于能源的需求量不斷增加,也使得環境危機以及化石能源危機情況更加凸顯。并且目前以化石能源作為基礎的工業文明也存在發展困境階段,引發全球范圍內產生了新一階段的能源變革。在電網建設過程中,包括太陽能和風能等在內的新能源具有較為廣泛的應用,并且在電網調度管理中產生了不同程度的影響。所以,通過不斷的針對電網調度管理工作進行完善和健全,充分實踐新能源多樣化功效,保障電網運行具備安全性、穩定性以及可靠性等,最終獲得經濟和社會、生態效益的多重提升至關重要。
新能源;電網調度管理;分析
伴隨社會經濟的不斷發展,在諸多領域內對于電量的需求量也相繼增加,甚至產生了供不應求的現象。電力發展不僅對人們的正常生活產生積極的影響,而且也對工作產生嚴重的影響,并促進經濟的發展。面對當前的發展形勢,應該將主客觀因素實施綜合的考慮,將發電廠數量以及規模等進行擴大,進而可以適應和滿足人們的現實需求。在此期間,針對管理電網調度工作實施合理的優化,維持電網在安全以及穩定的狀態中進行運行,解決用電緊張局面是關鍵。
以往應用的電網調度管理形式,具有多樣的形式。例如,任何單位或者個人均不可進行超計劃的應用以及分配電量、電力。于運行期間,發電廠應該將調度機構展開的調度計劃作為依據,對于電壓范圍操作進行規定以及規范,并且針對有關功率以及電壓進行科學的調整。此外,在相關的電網調度管理條例執行方式中,還具有將本電網內發能力進行充分的發揮以及提高、增強供電設備的運行能力等作為內容,并且滿足電網實際的用電需求。例如,從電網的實際情況進行綜合的考慮,針對一次能源實施優化并利用,于降低配電網運行成本情況下,減少發電能源的損耗現象。在調度規程工作中,應該注重電網運行方式的優化,并不斷優化和改進設備檢修管理工作等內容。
太陽能作為地球上基本能源,每分鐘在地球上照射獲得到的能源等同五百萬噸煤,因此,對于太陽能的應用價值和意義巨大。并且應用太陽能的范圍較為廣泛,包括采暖、發電以及淡化海水等領域,例如在我國已經廣泛地應用了太陽能熱水器,不管生產量還是使用量,均排于世界的前列。太陽能發電同生物質能發電等作對比,其具備良好的多樣性特征,例如具有廣泛性、潔凈性以及安全可靠性等。這些優勢,使得太陽能發電在能源戰略中具有重要地位。同時,于國家的高度扶持下,目前太陽能在高速的發展階段,尤其體現在光伏產業內。于2015年時,作出新的發展計劃以及目標,提出實現發電總裝機容量在3500萬kW以上。
風能是于太陽輻射的情況下由流動所產生,同其他的能源進行比較,風能更具備超大的儲藏量,為水能的十倍之多。同時,風能具有廣泛的分布,作為可再生能源,于交通相對閉塞、與電網主干線區域距離較遠等地區,風能產生的作用更顯著。目前,風力發電形式最為常用,并且水平軸風機是風力發電的核心機型。例如,2015年,我國的風電發電量達到了1863億kW/h,同比提升21.4%,2016年1~6月我國風力發電量為1048億kW/h,同比增長23.4%。
針對新能源的應用期間,也在一定程度上對于電網調度管理工作產生不同的影響。首先,為針對風力發電方面的影響。風電具有較強的不可控性以及隨機性等特點,風電場是一種波動型電源,因不穩定的情況,因此也屬于一種間歇型能源(如圖1)。

圖1 某風電場某日有功出力
風力發電時,應用到的規模較大的風電機組,可以影響到電網調度管理,例如系統暫態穩定以及聯絡線控制等方面;其次,為針對太陽能發電產生的影響。于太陽能發電期間,負荷中心光伏應該同相對應的中低壓配電網進行連接,進而引發配電系統運行較為繁雜的情況。尤其為管理以及控制的方面,可以對于配電網的運行控制和具體的規劃產生較為嚴重的影響。于系統的保護方面,對于利用分布式電源的手段,也推動了配電網潮流朝雙向性方向發展。并且配電網于非正常狀態下和產生故障問題情況下,應該充分確保整個線路系統可靠、平穩和安全地運行。在此期間,如果實施相異形式的分布式發電技術,便會對于故障電流以及保護判據構成不同的影響。于規劃設計上,應該針對較多問題展開考慮并解決,包括配電網絡以及預測空間負荷、分布式電源優化問題等。于系統控制上,包含了分布式電源本身存在的特征,較大程度地提升了控制電壓以及頻率的困難性。例如,配電網運行期間,針對電源的輸出,負荷的波動具有較大的影響,但是存在較小的相對沖擊力。
縱觀整體,新能源的構成共分成兩大類別,其中包含了集中式能源以及分布式能源。并且應該將110kV和35kV進行分別的接入,同時將管理以及技術兩個角度作為基礎,應用合理的方案、手段展開健全及完善,并最終獲得優化。
(1)在管理層面:將各個方面的因素進行充分的考慮,對于現有的管理模式進行不斷的完善及優化,進而適應并且滿足新能源所提出的要求。并且將傳統形式的電網調度管理作為基點,對于中壓電網管理形式、低壓電網管理形式進行強化。此外,配電網調度管理應逐漸的轉變至能源互聯網層面,并對各方實際需求展開相應的滿足。
(2)在技術層面:從集中式能源角度講,能夠在很多的方面進行著手,對于其中包含的問題展開合理的解決。例如,將發電功率預測水平進行不斷提升,并且對數值氣象信息良好的應用,展開預測工作,發現其中具有的問題;對儲能技術進行優化并應用,也就是大規模的利用電池以及抽水蓄能對能源進行儲備,進而于管理工作中有效的降低風力發電影響;建立起能夠適應于實際所需的互聯電網,通過將電網裕度作為渠道,對相應風電波動進行抵消,并且實現優化配置資源。從分布式能源角度講,能夠通過實施配電網檢修負荷轉移的舉措,對配電網展開良好的保護。
言而總之,當前在新能源的應用期間,應該做到全方位的對于電網調度管理工作產生的相關影響進行分析及探究,并實施積極有效的舉措針對具體的問題展開有效解決。同時,應該推動新能源充分的發揮出自身功能和作用,進而保障電網可以具有平穩和安全的運行環境,降低不良現象情況,最終為人們提供更加優質的服務,使社會效益和經濟效益發揮至最大化。
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TM73
A
2095-2066(2016)36-0145-02
2016-12-3
譚海波(1984-),男,碩士研究生,主要從事電網調控運行管理工作。