新能源发电并网标准的分析与研究

新能源发电并网标准的分析与研究

发表时间：2018-07-18T10:26:00.893Z 来源：《基层建设》2018年第14期作者：曹呈强[导读] 摘要：近年来，经济全球化发展趋势逐步形成，各国逐步开始经济扩张，在极大地带动了各国经济迅速发展的同时，也带来了严重的资源浪费和环境污染问题。

国网三门峡供电公司调控中心河南省三门峡市 472000 摘要：近年来，经济全球化发展趋势逐步形成，各国逐步开始经济扩张，在极大地带动了各国经济迅速发展的同时，也带来了严重的资源浪费和环境污染问题。随着我国科学技术的不断创新发展，现阶段，我国在新能源发电技术方面进行了深入地研究，并获得了一定的成就，新能源并网发电从根本上改变了传统发电方式，本文主要就新能源并网发电问题和解决思路着手，进一步分析了新能源发电并网标

准，并深入对比了各类型新能源发电的并网标准，望对我国未来新能源并网发电工作提供相应借鉴。

关键词：新能源发电并网标准分析研究

经济在快速进步，但也日渐加剧了能源威胁，在这种状态下，风能太阳能这类可获取再生的洁净能源正受到注重，获取了采纳推广。然而，洁净能源现有分布较广且有着间歇的特性，能量总密度也是偏低的，电网若接入了较多这类新式能源则不便于常态的保护及调控。针对这种现状，怎么去可靠且安全调用新式洁净的发电必备能源，妥善接入发电，是构建电网面对的疑难，减低系统承受到的总体影响，详尽对比了各类新式发电，并网发电应能慎重予以衡量比较。

1 新能源并网发电中存在的问题

1.1 政策机制与规划

新能源建设与电网规划脱节，电网输送能力不足。新能源装机建设方多，建设速度快，电网规划制约条件多，建设周期长，从而造成新能源场站建设与电网建设的严重不同步。另外，我国新能源集中建设在风、光资源丰富的“三北”地区，而这些地区本地负荷无法消纳新能源电量，急需外送消纳。如东北电网、西北电网的电力跨区输送能力只有新能源总装机量的19%。“十二五”期间我国已投入大量资金加强电网建设，但电网输送新能源能力不足的问题并未得到根本缓解，部分地区仍然存在较强的网架约束。

1.2 新能源电源自身特性

新能源自身问题使得新能源发电预测难、控制难、调度难。风能、太阳能资源随机波动性强，使新能源发电无法有效支撑电网电压与频率、满足电网安全稳定运行要求。新能源受气象条件、地理条件等众多因素的影响，其发电功率的准确预测难度大。新能源发电设备的低抗扰性、强耦合性和弱支撑性，使数量巨大的新能源发电单元与电网的协调控制难度大。新能源电站容量较常规电站小，电站数量远多于常规电站，且新能源电站之间的出力相关性较常规电站强，使新能源发电优化调度难度大。

1.3 安全运行与有效消纳

随着新能源发电装机规模的激增，其安全稳定运行与有效消纳问题日益突出。新能源发电与常规发电机组相比在电气性能上存在较大的差距。新能源场站耐受电网电压、频率波动的能力弱，导致大规模脱网事故频发。新能源发电的弱阻尼特性导致同步电网的总体转动惯量降低，使系统承受外部扰动，保持同步运行的能力降低，从而增加了系统运行风险。新能源超常规发展，局部占比过大。总体上看，我国新能源发电装机占比并不高，但新能源超80% 的装机规模集中在我国“三北”地区，使得局部地区新能源装机在总电源装机中的占比超30%。从负荷角度看，新能源装机量已接近或超过负荷容量。近两年在国内经济增速整体放缓的大形势下，包括新能源在内的各类电源装机仍保持较快增长。这也加剧了新能源有效消纳的矛盾。电源结构不适应新能源发展，电源调节能力不足。目前火电仍是我国装机占比最大的电源，电力系统中调节灵活的电源少，系统调峰能力严重不足，降低了新能源的有效消纳空间。

2 新能源并网发电问题的有效解决思路

新能源接入与消纳的问题是一个多方面因素影响的综合性问题，问题的解决需要系统的规划、政策机制的引导以及规范标准的支撑多方面共同推进。加强电网建设，全力推进新能源送出通道建设，结合电网送出能力规划新能源发电是解决新能源消纳问题的坚实基础；完善相关政策机制，做好市场引导是解决新能源消纳问题的制度保障；建立先进新能源调度运行技术支持系统，调度多措并举促进新能源消纳是解决新能源消纳问题的有效手段；完善并网标准体系建设，加快技术标准修订是解决新能源消纳问题的有力支撑。

3 新能源发电并网标准分析

新能源发电可选风力及光伏，此外还可选取燃料电池、生物能量这类的发电。从现状看，新能源发电设定的国际并网标准涵盖了较广范围，注重风力发电及光伏发电。为此，要衡量并对比双重的并网标准。各国衡量了现有的真实状态，设定了适合本身的并网标准。随着IEC预设了风轮发电配备的标准，构成完整体系在这之后，系列指标针对于设计发电机、安装风轮发电装置、维护系统安全、测定系统内含的动力特性。依照给定的指标，评定并测试了各区域内的电能质量。转换系统风能、互联公用电网都采纳了这一新指标。经过这种改进，后续又增设了2003并网标准。在新式标准中，分布式状态下的发电正被广泛采纳。分布式发电配备了固有的自身性能，同时设定了测试、运行及安全管控的细化指标。标准受到认同，发展为可接纳的一致指标。并网技术含有细化的多类标准，例如DG标准、逆变器对应的标准。针对不同等级、不同电压容量，都拟定了清晰的内在标准。

4 各类型新能源发电的并网标准对比分析 4.1 对于电压偏差

从常态供电来看，光伏发电状态下的并网不可衔接至共有的某一连接点以此来调控电压。同时，系统在各时点表现出来的电压也不应超出预设的范围。在划定的连接区段内，不要带来显著状态的过电压甚至超越了额定值。对于接地保护，不可破坏内在的协调动作。现有技术规程明晰了电压常规运转的总体范围、限定的偏差电压、连接点之处的电压。

4.2 对于闪变及波动的电压

分布式电源常见波动电压、网内的闪变等。对于这种电源，1999设定的标准划定了电压范围。分布式电源可被接入并列运行着的电网，PCC规格的电源不可带来5%以上的波动电压，这样才能吻合并网运行的总体状态。此外，分布电源被接入了某区域，不应带来突发的闪变。国家电网公司预设了现今试行的技术规程，这种规程设有如下规定：若接入了光伏电站，那么PCC附带的闪变及波动的电压都要合乎指标。连接的公共点处，光伏电站很易显示闪变的电压值。对于这种闪变，要综合衡量安装电站现有的比例容量、电压分为的不同等级。划分电压的多等级，才能分别予以处理。