新能源發(fā)展的電網(wǎng)規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)研究

（國網(wǎng)江蘇省電力有限公司丹陽市供電分公司，江蘇 丹陽 212300）

隨著新能源的發(fā)展，同時也給電網(wǎng)規(guī)劃帶來了一系列的問題，如新能源的應(yīng)用與電網(wǎng)規(guī)劃兩者之間難以融合等問題，必須加強(qiáng)對該問題的分析，對新能源發(fā)展中的電網(wǎng)規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入的研究，確保大規(guī)模新能源的并網(wǎng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。

一、新能源概述

（一）新能源的含義

常規(guī)能源是指技術(shù)上已經(jīng)成熟，并且已經(jīng)得到推廣的能源，如大中型水電、天然氣、石油以及煤等都屬于常規(guī)能源。新能源指的是除去常規(guī)能源之外的多種能源形式，又可以稱為非常規(guī)能源，是當(dāng)前正在積極研究、正在開發(fā)利用的仍處于推廣狀態(tài)的能源，例如風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能、海洋能等。

（二）新能源技術(shù)的特點(diǎn)

第一，風(fēng)力發(fā)電特點(diǎn)風(fēng)能是由太陽輻射能量差異引起地表溫度分布不均勻，造成各地氣溫和大氣壓的差異，引起大氣運(yùn)動產(chǎn)生的。風(fēng)能具有可再生、能量儲備豐富、無需運(yùn)輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)，但是也有能量密度低、受溫度影響大、存儲性能差等缺點(diǎn)。第二，太陽能發(fā)電特點(diǎn)太陽能是太陽輻射能量產(chǎn)生。太陽能具有能量密度大、取之不盡用之不竭等優(yōu)點(diǎn)，但也有受晝夜交替影響等缺點(diǎn)。第三，生物質(zhì)能發(fā)電生物質(zhì)能是儲存在生物有機(jī)體內(nèi)的化學(xué)能。生物質(zhì)能具有可再生、無污染等優(yōu)點(diǎn)，但是也有易造成耕地紅線等缺點(diǎn)。第四，海洋能發(fā)電海洋能主要是由海水的運(yùn)動產(chǎn)生的能量。海洋能有蘊(yùn)藏量大、可再生等優(yōu)點(diǎn)，但是也有能流密度低、不穩(wěn)定、多變等缺點(diǎn)。

二、新能源發(fā)展的電網(wǎng)規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)

（一）建立能源互聯(lián)網(wǎng)

當(dāng)前信息技術(shù)的不斷發(fā)展,傳統(tǒng)信息渠道與互聯(lián)網(wǎng)理念的不斷融合,為相關(guān)產(chǎn)業(yè)帶來了新的挑戰(zhàn)與發(fā)展機(jī)遇。能源互聯(lián)網(wǎng)的主要特征是數(shù)據(jù)透明、供需分散、能量互補(bǔ)、設(shè)備智能以及系統(tǒng)扁平,通過加強(qiáng)對DG(分布式電源)的運(yùn)行管理,特別是目前存在的光伏、風(fēng)電等分布式電源,運(yùn)用能源互聯(lián)網(wǎng),采用各種通信方式將DG 納入SCADA 系統(tǒng),有利于地區(qū)負(fù)荷的準(zhǔn)確預(yù)測和負(fù)荷的平衡。

（二）大規(guī)模新能源外送通道的容量規(guī)劃

利用風(fēng)能和太陽能等實(shí)現(xiàn)發(fā)電過程中，要對新能源的選址作出分析，首先要對風(fēng)能和太陽能等能源的分布情況加以充分的考慮。但是上述條件較好的區(qū)域通常是自然環(huán)境相對較為惡劣且人煙稀少，所以新能源發(fā)電站在進(jìn)行選址時常常和負(fù)荷中心具有逆向分布的特點(diǎn)。

大規(guī)模新能源實(shí)現(xiàn)發(fā)電過程中需要通過遠(yuǎn)距離輸送到用電負(fù)荷中心，這也就對輸電通路建設(shè)提出了更高的要求。并且新能源建設(shè)具有相比于電網(wǎng)設(shè)施建設(shè)更短的建設(shè)周期，這就極易造成輸電阻塞等情況的出現(xiàn)，因此，對此實(shí)現(xiàn)良好的輸電通道容量規(guī)劃顯得極為重要。其中關(guān)鍵技術(shù)問題主要有協(xié)同新能源具有的出力概率特性和輸電線路容量充裕度間的分析、考慮輸電容量存在不確定性方面的規(guī)劃分析、注重電網(wǎng)側(cè)效益實(shí)現(xiàn)最大化方面的輸電容量規(guī)劃進(jìn)行分析以及注重社會效益實(shí)現(xiàn)最大化方面的輸電容量規(guī)劃進(jìn)行分析。

（三）大規(guī)模新能源接入電網(wǎng)優(yōu)化規(guī)劃

對于風(fēng)能和太陽能的利用都存在著一定的不確定因素，通過對于新能源的利用可以提升電力系統(tǒng)的波動發(fā)電性能。在電網(wǎng)規(guī)劃中，應(yīng)該避免對于新能源發(fā)電性能的約束，并且需要確保對于發(fā)電網(wǎng)絡(luò)冗余形成的資源浪費(fèi)現(xiàn)象進(jìn)行控制。在電網(wǎng)規(guī)劃中需要對各種不穩(wěn)定因素進(jìn)行充分的考慮，最終達(dá)到適應(yīng)電力系統(tǒng)運(yùn)行的目的。在新能源的應(yīng)用中可以通過對于電網(wǎng)模型的建立，了解電力系統(tǒng)的運(yùn)行和系統(tǒng)網(wǎng)損等信息的狀態(tài)，關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用主要有新能源接入電網(wǎng)規(guī)劃模型、多場景分析模型、網(wǎng)損動態(tài)計算等等，都需要我們對新能源接入電網(wǎng)展開優(yōu)化規(guī)劃。

（四）提高電網(wǎng)對新能源的消納能力

對于新能源協(xié)調(diào)發(fā)展的電網(wǎng)規(guī)劃，其目的是建立能夠合理吸收新能源的電網(wǎng)，以發(fā)揮新能源減排，節(jié)能低碳的優(yōu)勢，需要合理吸收。為了能夠合理地吸收新能源，有必要確保吸收新能源的過程中不會對系統(tǒng)造成更大的成本壓力，并且需要控制由于以下原因而需要增加的運(yùn)營和投資成本：新能源的消耗；同時，還需要要求系統(tǒng)具有足夠的靈活性以承受新能源電網(wǎng)連接的同時帶來的巨大波動。網(wǎng)格結(jié)構(gòu)不同，造成了系統(tǒng)吸收新能量的能力也不同。電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的不同也會影響不同種類的柔性電源的運(yùn)行方式。

結(jié)束語：

總而言之，新能源的接入對于電網(wǎng)規(guī)劃來說，產(chǎn)生了很大的影響，這些影響因素要根據(jù)新能源的類型來判斷，不同的新能源發(fā)電對于電網(wǎng)的規(guī)劃有著不同的影響。目前電力工業(yè)新能源接入還存在諸多研發(fā)利用問題，新能源的接入可靠性得不到保障，但其快速的發(fā)展和無限的潛能都是讓人欣喜的，人類離不開能源作為物質(zhì)基礎(chǔ)，大力加強(qiáng)新能源開發(fā)利用力度，提高新能源轉(zhuǎn)換科技技術(shù)，是人類社會發(fā)展的必然趨勢。