新能源電廠并網安全管理及消納的若干研究

摘 要：電廠是將自然界的一次能源轉換成二次能源的工廠，其中一次能源已由傳統的火力、水力、核能發展到風能、垃圾能、太陽能和生物質能等新能源領域。隨著新能源電廠并入鐵嶺電網，鐵嶺供電公司嚴格按照流程規范進行新能源機組的接入和安全運行，從而實現了對新能源并網電廠發電量的完全消納。在本案，筆者結合工作經驗，舉例淺析新能源電廠并網的安全管理與消納。

關鍵詞：新能源；電廠；并網；安全管理；消納

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.23.133

1 引言

新能源電力指的是依靠風能、垃圾能、太陽能、地熱能和生物質能等新能源進行發電的系統機制，其目前已成為全球電力行業的發展方向。其中，在鐵嶺地區，新能源電力主要包括光伏、風能、垃圾能和生物質能等。表1所示為新能源電廠并網管理的指標體系與目標值。

2 新能源電廠并網安全管理策略

為了提高新能源電廠并網安全管理水平及實現電廠發電量的完全消納，鐵嶺供電公司按要求管理新能源電廠并網的準備、調試、試運行和正式運行等階段，具體做法如下：

2.1 并網準備

在新能源電廠并網的準備階段，應突出對如下要點的控制：一是發展策劃部將新能源電廠的接入系統申請上報至專業管理部門進行審查；二是在審查通過后，先后開展招投標和設備安裝工作；三是發展策劃部將新能源電廠的并網協議簽署申請上報至專業管理部門進行處理，其中專業管理部門在與新能源電廠簽署并網協議時，應對一些必備的資料進行收集和審核；四是在并網經濟協議落實后，新能源電廠與供電公司簽署供（用）電合同；五是調控中心與新能源電廠協商簽署并網調度協議；六是發展策劃部在對資料進行審核的基礎上，與新能源電廠簽署年度售（購）電協議。在新能源電廠并網中，準備階段的工作必不可少，應加以重視。

2.2 并網調試

調試是新能源電網并網的核心步驟，其一般要求做到如下幾點：一是 新能源電網在一切安裝就緒后，先開展試驗，再以書面形式向發展策劃部申請并網，之后再由專業主管部門處理；二是專業主管部門分別從工程名稱、范圍和計劃投運日期等方面對并網申請書進行審查；三是專業主管部門組織填寫新能源發電機組并網準備表；四是調控機構對新能源發電機組的并網條件進行核實，并在核實通過后，按國家規定對新能源發電機組依次實施并網調試和并網運行試驗；五是調控機構審查調試結果。為了進一步闡釋新能源電廠的并網調試，筆者以光伏電站為例展開討論，具體內容如下：

（1）控制并網點數量。在鐵嶺地區，光伏電站一般安裝在租用的屋頂上及并入用戶變電站，因此需通過控制光伏電站的并網點數量來維護其穩定性；（2）控制發電規模。在鐵嶺地區，光伏電站仍以小型電站為主，因此在將光伏電站并入公用電網時，應控制其總安裝容量，即上級變電站單臺變壓器的最小額定容量應不大于供電臺球負荷的1/4，同時控制電站的發電規模，以維護系統的穩定性；（3）在光伏電站并網時，不得出現電網過電壓，具體應按GB/T18481-2001進行調度，詳見表2。（4）光伏電站功率因素的可調范圍一般為超前0.95-滯后0.95，但需重視過程控制，即：在新能源電廠投運中，應依次確定并網點、運行方式、設備名和調度關系，并編制啟動投運試驗方案，最后應認真核對電力部門的信號數據。

2.3 試運行

新能源電廠并網在正是運行前，一般應按如下要求進行試運行：一是調控機構按要求審查新能源發電機組的并網調試結果，并以書面形式將審查結果反饋至發展策劃部；二是新能源發電機組在開機后試運行168h；三是除光伏和風電以外，其余新能源發電機組應將燃料庫每日的庫存量上報至調控機構，以便調控機構編寫發電計劃；四是在試運行中，新能源電廠應全程觀察發電機組的運行狀態，一旦發現運行異常，應在獲得調控機構的調度許可后進行處理；五是為了保證電網的穩定運行，調控機構應以當前的運行方式為依據布設發電機組的上網線路。如此一來，當新能源發電機組的試運行指標完全達標以后，便可將其投入到商業化運行中。

3 關鍵節點分析

在新能源電廠并網安全管理中，明確其中的關鍵節點尤為重要，其中具體包括如下一些內容：

3.1 審查接入方案

一般來講，在審查接入方案時，應注意如下事項：一是新能源電廠應將接入系統設計報告交由權威的設計單位組織設計；二是發展策劃部應聯合專業的管理部門審查接入方案；三是若在2年內，新能源發電機組的建設、市場環境和外送條件等變化巨大或未被批準，應復核接入系統設計，并在必要時重新設計和審查接入系統。

3.2 簽署并網調度協議

并網調度協議一般約定了新能源發電機組在并網運行中的行為規范、技術和安全條件，因此在簽署時，應注意如下事項：一是并網調度協議應以國家級的并網調度協議為前提及以省公司的并網調度協議為依據；二是新能源電廠應與調控中心在協商的基礎上簽署并網調度協議。

3.3 機組并網調試

公司調控機構應按規定組織開展新能源發電機組的調試工作，其中主要的試驗項目包括一次調頻試驗、進相運行試驗、勵磁機調速系統試驗、黑啟動試驗和甩負荷試驗。

3.4 優化并網運行方式

在新能源電廠并網運行中，應從如下方面進一步優化運行方式：一是上報設備的檢修計劃；二是申請、開工、完工和延期等都應滿足《鐵嶺電網檢修申請票實施細則》；三是為了優化新能源發電機組的運行方式，在調整并網電廠升壓變電站母線運行的方式時，應以機組開機的方式為依據。

4 評估與改進

針對鐵嶺供電公司在新能源電廠并網安全管理與消納方面的做法，公司主要從下列兩個方面來進行評估：一是健全鐵嶺電網新能源電廠的管理評價體系，具體對并網前、中、后的技術與管理手段進行評價，以提高新能源電廠并網運行的可靠性、安全性和經濟性；二是采用PDCA模式來實現新能源電廠并網安全管理，其主要步驟依次為：基礎管理、業務實施、運行分析、評價考核，即通過運行分析和管理評價來進行經驗總結，并由此確定其中存在的問題，最后再據此完善新能源電廠并網的管理方案，從而實現電網對新能源電廠發電量的完全消納。

通過上述評估可知，鐵嶺供電公司取得如下成績：一是專業管理指標與電網的要求完全相符；二是新能源電廠并網的安全性較高；三是電力用戶的用電滿意度較高。但同時，評估結果也暴露出如下一些問題：對新能源電廠故障的研究尚處在理論階段、一些規范流程仍待固化等，因此在未來的實踐中，應逐步加以改進。

5 結語

新能源電廠是順應這個時代發展的產物，其本身在經濟、環境和社會等方面就存在非常可觀的價值，因此應重視對其的研究。綜合本案的研究內容，在新能源電廠并網管理上，鐵嶺供電公司監理的安全管理機制不僅可以提高電廠與電網運行的安全性和穩定性，還可實現對新能源電廠發電量的完全消納，從而維護了新能源電廠與電網的共同利益，并最終促進了整個行業的健康發展。

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作者簡介：袁野（1987-），男，遼寧調兵山人，碩士研究生，工程師，研究方向：電網運行控制。