协同新能源发展的电网规划关键技术思考

2020-05-26 09:28石连生
大众科学·上旬 2020年5期
关键词:电网规划关键技术

石连生

摘 要:新能源的应用能够为我国的能源生产供应提供更好的条件,在当前的协同新能源发展的电网规划中,应合理采用相关技术,加强新能源的应用效果,为电网规划带来有效的支持。本文对新能源进行了介绍,阐述了新能源技术的应用现状,分析了协同新能源发展的电力系统发电技术,提出了协同新能源发展的电网规划的路径,包括建立能源互联网,完善系统综合评价体系,科学选择新能源接入方式,结合实际情况设置双回线路。通过新能源与电网建设规划的结合,使电网的运行水平得到提升。

关键词:协同新能源;电网规划;关键技术

引言

新能源作为我国的新产业,对国家的经济发展有着推动作用,通过开发和利用新能源能够实现资源的持续发展,使能源供应能够得到保障。在新能源的快速发展下,电网规划需要进行完创新,在协同新能源发展的背景下对电网规划进行全面的分析,使用关键技术开展电网规划,使电网规划的水平提升。通过加强电网体系的运行效果,可使电力行业的发展具有更好的基础,同时能够为我国的电网建设提供完善的条件,促进人类社会的可持续发展。

1新能源概述

1.1新能源的涵义

常规能源指的是技术已经成熟并且得到了推广应用的能源,包括大中型水电、天然气、石油、煤等能源。新能源指的是除了这些能源以外的能源形势,也可称作非常规能源,正处于研究阶段中,同时也处于推广状态,例如当前核聚变能、生物质能、海洋能、风能以及太阳能等能源。

1.2新能源技术的特点

新能源中,风能是由太阳辐射能量差异所引起的地表温度不同,进而导致气温和大气压产生差异,使大气运动出现的一种能源,这种能源具有可再生性,不需要运输,但是能量密度比较低,容易受到温度的影响。太陽能是太阳辐射的能量,这种能源具有能量密度大以及用之不尽的特点,但是受到了昼夜更替的影响。生物质能指的是发电生物质能存储在生物有机体中的化学能,这种能源具有可再生的特点,没有污染,但是容易导致耕地红线等问题。海洋能发电海洋是海水运行中产生的能源,这种能源的蕴藏量比较大,能够再生,但是能流密度比较低,状态不稳定,具有多变性。

2新能源技术的应用现状

新能源逐渐得到了应用,但是应用的效率与传统能源相比较低,通过调查发现,我国的新能源发电技术使用占据的比例不到2%,其中煤炭、气和油的使用率达到了75.4%,这种情况也表明了新能源的普及范围还比较小,当前仍需要大力开发和使用新能源技术,使新能源技术能够有效接入电网规划中,使电网的建设水平提升,减少不良的影响,促进新能源的协同发展。

3协同新能源发展的电力系统发电技术

3.1风力发电技术

在当前的发电技术中,风力发电系统是采用电力电子背靠背变频技术对发电功率的输出进行调整的。风力发电机组控制系统中包括主控制器、变距系统、调向系统、制动系统等装置所构成。该技术与常规电厂相比,在电厂的并网方式上存在着一定 差异。在借助双馈方式对风力发电机组并网进行控制的时候,可通过调节转子交流励磁频率参数来控制并网频率。也可以通过调节转子交流励磁幅值的方式来控制并网电压。使用永磁直驱方式控制风力发电机组并网的时候,同时保证电力电子器件处于正常状态,可对实现追踪和控制功能。风力发电技术在使用中冲击电流比较小,能够进行有功控制与无功控制。风力发电接入不会影响电力系统的整体机电振荡模式,也不会影响电力系统运行的稳定性。

3.2太阳能光伏发电技术

太阳能光伏发电技术在应用过程中需要一定的技术支持,一般在电力系统中,该技术应用的结构形式包括三种类型,包括独立户用型、并网型、并网/独立型。其中独立用户型是天阳能光伏整体系统的控制可通过电源电压实现,并网型是太阳能光伏系统的整体控制凭借电压源电流来实现,并网/独立型是将PV于UPS结合起来,借助电压源控制来实现切换动作的功能。采用该技术进行发电的时候,需要考虑到如何实现对电能质量的控制的问题,当前人员通过提高载波频率的方式来优化滤波器装置的设计,并且对群控技术进行综合性的应用,使注入单利系统的谐波电流参数得到有效的控制。经过分析发现,在电力系统运行的时候,应借助安装保护装置的方式来避免太阳能光伏发电接入改变电力系统潮流方向的工程中装置被熔断或者断路器装置受影响的问题,进而使装置平稳的运行,为电力系统的运作提供保障,使系统能够处于良好的状态中。

4协同新能源发展的电网规划的路径

4.1建立能源互联网

结合我国的国网能源研究院所发布的新能源发电相关报告内容来看,我国的新能源发电量呈现了增长的趋势,数据逐渐增加,例如我国2017年的新能源发电量达到了4238亿 kW·h,2018年达到了5435亿kW·h,通过对数据的分析可知我国的新能源发电技术应用具有一定的效果。为了使协同新能源发展的电网规划获得实质性的成效,带动能源建设发展,应建立新能源互联网,通过对新能源的情况和特点等进行分析,明确电网规划的目标,使相关人员能够具有更加全面的认识,重视协同新能源发展的电网规划工作,能够精确地识别能源互联网建设要素。为了使能源输出的需求得到满足,在能源互联网中包括实体层、数据信息层、运营平台层。在建立实体层的时候,其中包括微电网的建设、分布式发电系统建设、增量配网系统建设、售电系统建设,数据信息层能够突显出数据信息传输的优势,通过大数据技术的支持可使数据的传输更加快捷,同时能够保障数据的安全性,建立智能交易体系。在建立运营平台层的时候,可借助人工智能技术,对微电网进行有效的管理,明确能源供应中的各项需求,通过需求侧管理以及综合能源服务的全面统筹,建立相应的能源管理体系。

4.2完善系统综合评价体系

新能源的应用能够为我国的电力行业发展带来有效帮助,为了使电力网络的运行具有有效的保障,使其处于正常的运行状态中。在建立协同新能源发展的电网规划的时候,应将系统综合评价体系进行整合,该体系能够识别新能源在电力网络中的隐患,并且获得电力网络与进行状态的信息以及系统中的电气设备的运行情况,当其中存在问题的时候能够提前预警。采用该体系可使电力网络维护工作的进行更加高效,同时使电力系统及设备等进行了优化,能够保证其应用的稳定性。在建设系统综合评价体系的时候,人员可利用物联网技术以及人工智能技术,将信息进行收集和整合。在互联网技术以及人工智能技术的支持下,信息整合的效率得到了提升,还可对电力网络的情况进行远程监控,实现快速的故障定位,减少了新能源在电力网络中的应用风险,实现新能源在电力网络中长期稳定输入。

4.3科学选择新能源接入方式

要想使新能源在电力网络中的接入风险降低,保证电力网络的正常运行,应将新能源应用带来的影响明确,选择适合的接入方式,在选择的过程可参考以下几种。首先是单点接入方式,在应用的时候,应认识到分布式电压分布位置以及节点电压之间的关系,掌握节点电压的极限值。通常来说,分布式电压在系统末端接入的时候,对整个电力网络的影响比较大。在选择单点接入方式的时候应避免靠近电力系统末端,控制好电气传输距离,对系统进行严格管理。其次是多点接入方式,这种接入方式的应用会受到分布式电压接入位置的影响,采用这种方式接入的时候,电源接入位置位于电力系统的末端,为了使电力系统节点电压的影响减少,可设置多个接入位置,对系统的稳定性进行分析,保证新能源的正常使用,使接入方式具有合理性,加強接入的效果。可使用物联网的信息集成功能来监控电力系统的运行情况,保证系统的正常运行,在产生了问题的时候能够提前预警,进而使电力系统的运行稳定性得到有效保障。

4.4结合实际情况设置双回线路

电力系统在社会生产中具有重要的作用,能够使能源的有效转换得以实现,也成为了能源输出的重要渠道,进而使新能源的应用范围得到扩大,使我国的能源应用压力减少。应对新能源应用的影响简分析,在电力网络之中设置双回路线,可使应用的效果加强。对新能源生产具有的地域性特点以及集聚性特点进行分析,在电力网络的某个区域中将有较多的新能源接入点,在某个区域中可能有少量或者不存在新能源接入点。根据这种接入特点分析,在新能源接入较多的电网区域中故障发生的频率比较高。单一线路产生了输电故障的时候,会导致整体受到影响,为了避免这种问题,可在一些区域中设置双回线路,避免产生孤岛效应,使电力输送更加的稳定。在设置双回线路之后,当新能源的一条输送线路存在故障问题的时候,新能源可借助另一条线路进行正常的输送,使供电频率能够保持稳定,发挥出新能源应用的有效作用。

结语

新能源技术与电网规划的融合在当前还存在一定的风险,具有较大的难度,对电力系统的运行稳定性提出了更高的要求,为了满足电网规划的需求,提升电力系统的整体性能,应对协同新能源发展的电网规划进行深入分析,采取有效的方式应用新能源,使电网规划能够顺利进行,保证电力系统的运行效果,使新能源的应用具有更好的效果,为电网建设带来相应的条件,促进电力行业的快速发展。

参考文献

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