“十三五”電力規(guī)劃中新能源大規(guī)模外送的安全問題分析

王敏??

摘要：進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，我國大力發(fā)展新能源建設(shè)，充分利用各個地區(qū)的自然資源來進(jìn)行發(fā)電，在滿足當(dāng)?shù)厝嗣耠娏π枨蟮耐瑫r，也帶來了很多的經(jīng)濟(jì)效益。但是新能源又有一個問題，就是發(fā)出的電不能即時的向外運(yùn)輸，導(dǎo)致電能大量浪費(fèi)。本文就對新能源大規(guī)模外送的安全問題進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：十三五電力規(guī)劃；新能源；向外輸送；安全

我國領(lǐng)土面積廣袤，不同的地區(qū)有不同的環(huán)境優(yōu)勢，在進(jìn)入二十一世界之后，我們在科學(xué)發(fā)展理念的指導(dǎo)下，大規(guī)模的開始了新能源的利用。比如，西北地區(qū)的日照充足，就在西北防止大量的太陽能電池板來進(jìn)行太陽能發(fā)電；內(nèi)蒙地區(qū)的風(fēng)力資源充足，我們就在內(nèi)蒙地區(qū)放置大量的風(fēng)機(jī)來進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電；長江黃河流域的水力資源豐厚，我們就在長江黃河沿岸建設(shè)大大小小的水電站來進(jìn)行水利發(fā)電。但是就目前來說，新能源技術(shù)仍然不夠完備，無法將發(fā)出的電能儲存起來，這樣就很容易造成電力資源的浪費(fèi)，所以，在我國的“十三五”規(guī)劃中，國家提出了將新能源大規(guī)模外送的發(fā)展方案，來減少電力資源的浪費(fèi)。但是在這個過程中，也出現(xiàn)了一些新的問題需要我們來進(jìn)行解決。

一、風(fēng)電外送中的次同步震蕩問題分析

在風(fēng)電外送的過程中，常常采用經(jīng)串補(bǔ)送和HVDC的方式來進(jìn)行風(fēng)電外送，由于風(fēng)電本身的特性，在使用這兩種方法進(jìn)行外送的時候會發(fā)生次同步震蕩問題。次同步震蕩問題（SSCI）發(fā)生的主要原因是風(fēng)電機(jī)組控制器與固定串補(bǔ)之間的相互作用，影響它的是風(fēng)電機(jī)組控制器的頻率和輸電系統(tǒng)參數(shù)，與軸系的固有模態(tài)頻率無關(guān)。次同步震蕩問題如果不及時解決的話，有可能會出現(xiàn)機(jī)組損壞的嚴(yán)重情況，帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失和社會影響。

想要減少SSCI問題發(fā)生的概率，當(dāng)前常用的解決方法是改變系統(tǒng)運(yùn)行方式。目前統(tǒng)計結(jié)果顯示，SSCI問題主要發(fā)生在經(jīng)固定串補(bǔ)送出的情況下，在其他的情況下則不會發(fā)生SSCI問題。所以在設(shè)計系統(tǒng)運(yùn)行方式的時候，工作人員可以建立相關(guān)模型分析在不同的模型下發(fā)生SSCI問題的幾率，如果某種系統(tǒng)運(yùn)行方式的SSCI問題發(fā)生的幾率較大。除了改變系統(tǒng)運(yùn)行方式之外，還可以通過優(yōu)化不同類型風(fēng)電機(jī)組比例的方法來較少SSCI問題發(fā)生的概率?？蒲腥藛T研究指出，永磁同步型風(fēng)電機(jī)組不會引發(fā)SSCI，而且還會產(chǎn)生正阻尼來抵消可能會引發(fā)SSCI問題的負(fù)阻尼，更加降低SSCI問題發(fā)生的概率，所以在設(shè)計風(fēng)電廠的時候，合理的安排各種風(fēng)電機(jī)組的數(shù)量比，可以顯著的降低SSCI問題發(fā)生的概率。最后，還可以通過安裝SSCI繼電保護(hù)器的方法來減少SSCI帶來的危害。在SSCI問題發(fā)生的時候，繼電保護(hù)器可以及時的跳開，減少風(fēng)力發(fā)電機(jī)受到的危害

二、采用間歇性并網(wǎng)來解決新能源并網(wǎng)的波動問題

雖然國家對新能源并網(wǎng)頻率進(jìn)行了限制，但是我國電網(wǎng)的調(diào)頻任務(wù)主要還是又傳統(tǒng)的電廠來承擔(dān)，隨著新能源的大量并網(wǎng)，可供參與調(diào)頻的電廠數(shù)量會越來越少，這樣會加大調(diào)頻的難度和調(diào)頻的成本。除此之外，新能源的波動性也對電網(wǎng)的調(diào)峰容量提出了新的要求，而我國電網(wǎng)的調(diào)峰能力較差?？紤]到這些因素，我們在進(jìn)行新能源并網(wǎng)的過程中，可以在新能源并網(wǎng)的過程中對各個新能源進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，在一些時間段用儲能代替并網(wǎng)的方法來解決這個問題。

首先，想要提高對風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電的效率，我們要以電網(wǎng)設(shè)施為核心，實現(xiàn)對分散在不同區(qū)域的風(fēng)力發(fā)電站和光伏發(fā)電站進(jìn)行有效的管控，讓這些電站在確保電網(wǎng)安全的情況下并網(wǎng)發(fā)電，實現(xiàn)對分散的電力資源的合理利用，減少電力資源的浪費(fèi)現(xiàn)象。除了并網(wǎng)之外，我們還可以大力發(fā)展電力儲存設(shè)施，使得新能源發(fā)出的電能在不能得到有效的利用時，可以暫時的儲存起來，等到需要的時候再拿出來用，這樣也可以減少新能源不確定性帶來的危害。間歇性并網(wǎng)就是通過放棄一部分新能源電能的方法來減少并網(wǎng)的成本和技術(shù)難度，通過對電力系統(tǒng)的管控，讓新能源可以在符合電網(wǎng)安全需求的時候并網(wǎng)發(fā)電，在電力波動程度較大時，通過用儲能代替并網(wǎng)的方式，減少新能源電力的浪費(fèi)，又不用負(fù)擔(dān)電網(wǎng)設(shè)施的改造成本，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。

間歇性并網(wǎng)再擁有良好的經(jīng)濟(jì)效益的同時也有不小的難度。想要做到間歇性并網(wǎng)，首先要對新能源有一個準(zhǔn)確的評估，只有這樣才能知道什么時候要并網(wǎng)，什么時候不能并網(wǎng)。評估的內(nèi)容有并網(wǎng)可行性、性能、功率大小等等。除此之外，還要有一套完整的電力控制系統(tǒng)。只有具備完整的電力控制系統(tǒng)，才可以將整個區(qū)域的電力設(shè)施融為一體，才能夠進(jìn)行電力設(shè)備的協(xié)調(diào)控制，較少電力資源的浪費(fèi)，增加整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，避免安全隱患的產(chǎn)生?？刂葡到y(tǒng)的完善與否直接影響了地區(qū)電力系統(tǒng)的性能，具有非常重要的意義。

三、結(jié)語

新能源自身的特性給新能源的并網(wǎng)外送帶來非常巨大的困難，想要提高對新能源的利用效率就必須解決掉這些困難，這樣才能夠使得電網(wǎng)能夠更好的消化掉新能源產(chǎn)生的電能，想要達(dá)成這個目標(biāo)，除了政府之外，還需要社會各界人士的共同努力。

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