考虑大规模新能源接入的电力系统规划研究及应用

考虑大规模新能源接入的电力系统规划研究及应用

李 鑫

国网新疆电力有限公司博尔塔拉供电公司 新疆博尔塔拉蒙古自治州 833400

摘要：大力开发新能源是推进中国能源改革和能源结构转型的紧迫任务。中国新能源总量巨大，相对集中，与负荷中心反向分布，因此发展主要采用大规模、集中、网络化的发展模式。然而，由于能源技术和能源网络建设的影响，新设施的能力大大提高，新能源的利用率继续下降。新能源消费已成为中国新能源发展的一个短期瓶颈。以风能和光伏发电为代表的新能源与传统能源相比具有明显的随机性和不确定性。为了成功地规划和设计电力系统，需要充分考虑到新能源发电的特点，为新能源生产建立合理的模拟模型，并为设想新能源的电力系统的运行使用模拟模型为了满足设想大规模获取新能源的电力系统规划需求，本文研究了设想大规模获取新能源的电力系统的运行仿真和优化建模。

关键词：大规模新能源并网；调峰备用；电力系统；规划思路；

前言

中国的能源资源特点是煤多，油少，气少，能源结构长期以煤为主。随着中国努力调整和优化能源结构，增加绿色能源的生产和消费，以风能和太阳能为代表的新能源大规模互联成为电力系统发展的主要趋势。与传统电力不同的是，风力发电因风力和光等天气条件而产生波动，具有随机性和不稳定性。因此，鉴于这些能源获取系统的数量不断增加，有必要在目前、中期和长期的电力系统规划设计和方法框架内，制定适当的战略和措施，以适应新的电力结构和方向。

一、大规模新能源与可再生能源电力接入技术的发展与应用研究的必要性

在能源短缺和环境污染的双重压力下，各国认识到开发新能源的重要性，并将其作为一项重要的战略措施。目前，中国大部分新能源是大型风电场和光伏发电基地。为了确保电力系统的可靠性要求，往往会出现放弃风力等不可避免的现象，不仅影响到电力系统的经济，而且影响到新能源的开发。因此，研究新能源的输出特性，建立适合获取大规模新能源的电力系统运行模拟模型，通过优化新能源配置提高新能源的消费能力，促进发展大力开发新能源是推进中国能源改革和能源结构转型的紧迫任务。然而，由于能源技术和能源网络建设的影响，新设施的容量大幅度增加，利用率继续下降。要根据中国目前获得新能源的方式和电网的结构特点，研究大规模开发新能源对电网的影响，并制定一种大规模电力系统规划的理论方法，并开发大规模电力系统运行模拟模型和软件，作为集中获取大规模新能源的一部分，以帮助建立更科学的电网结构。

二、大规模新能源与可再生能源电力友好接入技术概述

与传统的和不可再生的资源相比，新能源和可再生能源主要是风能、太阳能和水能、地热或生物量能源，这些能源利用特定的地质环境生产能源。这种能源叫做非化石能源。利用可再生能源发电主要是利用水力、风能、太阳能、地热能和生物量发电，改变传统的燃煤发电方式。中国目前是最成熟的风力和太阳能发电技术应用最广泛。风能和太阳能最容易复制，由于不受各种复杂因素的影响，发展前景更广阔。目前，利用新的和可再生能源生产大规模能源的方便用户的技术主要用于风能和太阳能生产。由于其本身性质，风能和太阳能发电变得极为不稳定。新能源和传统能源之间有明显的区别，强行接入电网不可避免地会引起一系列问题，包括电力运行问题。因此，友好访问技术一直是研究的重点。

三、大规模新能源发展约束下中国长期电力系统规划新思路

在目前的能源和电力规划中，国家对可再生能源和电力的需求越来越大，这与新的简单能源不同。在第十四个五年计划和今后的中长期计划中，在世界各地开发新能源的过程中，不仅应强调改进新能源的规划和建设，而且还应强调降低风能的排放率。在规划方法方面，基于高质量发展的清洁、低碳、安全和有效的能源系统的要求必须逐步提高该区域非化石能源和可再生能源以及电力消费的比例。因此，第十四个五年计划的电力分配必须遵循以下步骤:根据区域的实际发展情况，有几种方法来计算和分析总的电力需求。根据本区域的需要和实际情况，计算和确定合理的可再生能源消费，并从可再生能源，如风能、太阳能和本区域应开发的其他可再生能源中扣除发展水平。在这一过程中，可尽量降低系统成本，并考虑到新能源生产的制约因素，同时考虑到电力供需平衡、减少污染物和减少碳排放。对电力平衡和峰值调节进行全面分析，确定当地传统供电和峰值调节能力是否能够满足电力需求，提出本区域可再生能源电力的电力消耗计划，并说明根据电力平衡和可再生能源消费的要求，有必要全面规划和组织电力网通道等基础设施，以进一步完善电力生产和分配系统。

四、促进我国大规模新能源与可再生能源电力接入技术的对策分析

1.加大科研投入，积极建立国家级的新能源重点实验室

研究新能源将是一个非常长期的项目。鉴于其对经济和社会发展的重要性及其在国家可持续发展中的核心地位，有必要更加重视建立强有力的研究和建设机制，增加研究投资，并整合资源，以支持相关领域的研究和发展。此外，为了更好地研究新能源和可再生能源技术和应用，中国建立了一些国家新能源科技平台。在当前的社会环境下，我们必须更加重视这些平台的发展，明确它们作为技术研究创新主体的地位，利用这些国家能源实验室或相关工程研究中心作为创新主体和平台，促进发展中国家的创新。

2.加快人才培养，建立专业的人才队伍

关于方便使用新能源和可再生能源技术的大规模研究与专门知识密不可分。因此，必须建立强有力的人才培养机制和高技能专业人员队伍，以促进我国的技术进步和发展。一是要建立相应人才引进机制，积极吸引优秀专家学者出国，丰富国家人才队伍；二是建立人才培养机制，利用相关国家资源加强人才培养，建立系统的人才培养体系，根据研究需要培养专业人员；第三，制定科学激励措施，鼓励相关人员创新，促进技术创新和发展。此外，必须注意打破传统学科和教育之间的界限。人才队伍建设应与学科建设和创新体系建设形成紧密的结合甄选人才不应只限于一门学科，而应依靠既定的跨学科机制。

3.加强与国际的交流与合作，与时代共进步

科学和技术的创新和发展不应闭门进行，而应在与外部世界的交往中以发展为导向，促进合作中的创新和技术进步。加强与国际社会的交流，控制全球新能源发电技术的发展趋势和趋势，积极借鉴外国最佳做法，利用互补性，交流进展，补充合作。通过寻求全球一体化和资源利用，我们可以促进我们自己技术的进步和可持续发展。

结束语

总之，大规模获得新能源对电力系统的规划有很大影响。与此同时，在电力系统获取、传输和使用新能源的过程中仍然存在许多问题，在一定程度上，新能源的开发和使用也存在问题。但是，随着中国新能源的开发和利用越来越多，应用新的电力系统规划思路，优化电力储备和分配系统，将促进新能源的开发和广泛利用，逐步提高能源结构中的绿色能源含量。

参考文献：

[1]谢连科，臧玉魏，张杰，马新刚，张国英，刘辉.基于WebGIS的电网规划信息管理系统[J].电子测量技术，2019，42（24）：103-107.

[2]张宏，董海鹰，陈钊，黄蓉，丁坤.光热-光伏联合发电系统动态无功规划方法研究（英文）[J/OL].2016.

[3]陈硕翼，朱卫东，唐明生，李建福.大规模新能源与可再生能源电力友好接入技术发展现状与趋势[J].科技中国，2018（08）：14-17.

[4]孙春山，吴旭，鲍巧敏，刘文霞，刘宗歧.新能源和可再生能源接入条件下的电力应急管理机制[J].现代电力，2013，30（03）：13-17.

[5]张丽英，叶廷路，辛耀中，等．大规模风电接入电网的相关问题及措施[J]．中国电机工程学报，2010，30(25)：1．9．

[6]吴耀文，马溪原，方华亮，等．大规模风电特高压专用通道落点优选方法[J]．中国电机工程学报，2012，32(1)：9．16．