新能源电厂对地区电网的影响和控制策略

新能源电厂对地区电网的影响和控制策略

贾丽中

国华（沽源）风电有限公司 河北省张家口市 075000

摘要：随着国家经济和科技的飞速发展，我国的电力事业取得了长足进步。新能源电厂的运行过程对地区电网的安全性、可靠性至关重要，新能源电厂能够保证地区电网的工作效率和质量，进而保障整个电力系统的运行安全。基于此，本文从地区电网的概念着手，首先阐述了当前阶段地区电网的运行状况，随后简要分析了新能源电厂对地区电网造成的主要影响，最后笔者根据当前阶段的技术水平和影响因素分析，探讨了新能源电厂接入后优化地区电网运行的控制策略。以此来供相关人士交流参考。

关键词：新能源电厂；地区电网；策略

引言：

风能、水能以及生物质能等多种可再生能源对于环境的污染较小，发展潜力巨大，蕴藏巨大价值的可再生能源，促进了新能源电厂的产生。近些年来，我国电力工程发展得到了突飞猛进的进步，电力工业崛起，新能源产业在电力事业中具有不可估量的应用价值，因此电力事业的发展同时也能够带动着新能源电厂的长效发展。新能源电厂的发展对于地区电网有非常重要的影响和控制作用。在地区电网的发展和建设过程中，新能源电厂的研究和探索具有重要的意义和价值，因此，如何利用新能源电厂的诸多优势来有效保障地区电网的安全性、可靠性是当前阶段新能源电厂相关工作人员应当着力的方面。

一、当前阶段地区电网的运行状况

在地区电网的发展和建设过程中，往往需要众多大型精密仪器以及相关设备的相互配合，才能在运行过程中有效保障发电机组的工作效能，从而为电力系统提供良好的基础。如果在地区电网的运行过程中，设备发生故障，对于整个机组的工作能力会产生严重影响。地区电网的重要价值在电力系统中能够充分体现出来，对于保障地区供电至关重要。如果地区电网的可靠性、安全性和高效性得不到充分的保障，电力系统的工作效能就会受到严重的消极影响。现阶段，随着国家经济和科技水平的持续进步，新能源电厂的相关机械设备不断向大型化、智能化发展，地区电网的控制效率持续提高，这对于整个电力系统的高效有序运行具有质感重要的意义^[1]。因此，相关技术人员加强对新能源电厂的管理，能够有效保障地区电网的正常工作，对于地区整体电力系统的正常运营具有重要意义。

在地区电网的运行过程中，可再生能源例如风能等的应用还没有非常高的利用率。由于风能储存起来有一定的难度，风能的产生受到很多不可控因素的影响，风能发电机组产生的电能量一直在变化，导致地区电网的供电可靠性大大降低。因此，深入研究新能源电厂在地区电网的影响和控制工作中的意义和价值，对于提高地区电网的供电效能具有极其重要的意义和价值。

二、新能源电厂对地区电网造成的主要影响

（一）新能源电厂会影响地区电网供电可靠性

地区电网在接入新能源电厂的风电场能源后，风力发电机组产生的电能是随着风能的改变一直处于动态变化过程中的^[2]。当前阶段，风力发电机有多种形式，主要分为同步发电机以及异步发电机两种主要形式。风力发电机的无功特性比较复杂，在新能源电厂对地区电网发挥控制作用时，对于地区电网的供电可靠性具有非常大的影响。如果将新能源电厂视为独立电源，将其接入地区电网后，地区电网的传统配网功率流向会产生明显变化，单向流动的电流将会迅速转化为双向，在此基础上，供电系统传统配网功率会出现潮流分布，并且潮流流向也会产生变化。当新能源电厂的新能源应用率持续提高时，地区电网的变电站负荷就会与新能源电厂进行负荷转带，从而导致变电站电压增高。在这种情况下，地区电网的系统电压水平会得到一定程度的提高，但是当新能源电厂的功率输出量较大时，地区电网供电系统的节点电压会过大，地区电网的供电稳定性就会大大降低。

（二）新能源电厂会影响地区电网的电能质量

当前阶段，新能源电厂并入地区电网并对地区电网产生影响和发挥控制作用时，采用软并网方式进行接并的风力发电机组在地区电网中会产生非常大的冲击电流。在机组运行的过程中，切出风力速度有一个限定值，如果风速过大就会严重影响风力发电机组的运行状态，导致风机故障而停止运行。如果新能源电厂的风机全部产生动作，对于地区电网的冲击影响是非常大的。新能源电厂并入地区电网并对其产生影响时，如果电厂波动的数值在限定参数范围内，会导致地区电网供电系统出现闪变，从而严重影响地区电网的电能质量。

（三）新能源电厂会影响地区电网的调度运行和网供负荷计算

当地区电网开展供电运行工作时，传统的发电过程是以负荷可预测性、可靠性为基础的。在这种情况下，发电计划能够有一定的保障。但是新能源电厂接入地区电网后，电厂出力的随机性较大，发电计划会受到影响

。如果在地区电网中接入风力发电机，调度计划中就需要加入风电场发电情况的考量。由于风能的随机性，地区电网的调度压力会大大提高。同时，根据风电场的定容量，在地区电网的配电系统中需要配备同等备用容量。由于电网负荷预测难以进行，地区电网的供电机组的运行状况就会受到影响。

除此之外，当新能源电厂并入地区电网后，地区电网在运行状态下，如果新能源电厂对于电网接入的重要设备不够重视，不能够定期对相关接入设备进行检修和维护，设备的运行质量就难以控制，长此以往就会对整个电力系统产生严重影响^[3]。因此，在研究和探讨新能源电厂对于地区电网的影响和控制策略的过程中，相关工作人员的专业能力至关重要。当前阶段，新能源电厂工作人员的专业素质还比较欠缺，部分工作人员缺乏新能源电厂接入地区电网相关设备的设计和安装知识，在工作过程中，对于地区电网中存在的部分问题可能会忽视。另一方面，部分新能源电厂工作人员的安全责任意识不足，对于电网系统工作没有高度的重视，从而影响地区电网的供电质量和安全。

与此同时，对于新能源电厂接入地区电网的过程，相关专业检修人员应当始终以专业知识为理论基础，严格遵守设备保护逻辑。在地区电网接并新能源电厂之后，开展系统检修和维护工作时，如果共工作人员动作逻辑出现错误，对于整体电力系统的运行就会造成严重影响。接并新能源电厂的地区电网在工作过程中，部分技术人员对于新能源电厂接入地区电网的相关设备进行测试，不能够规范操作，不合格操作容易带来安全隐患，或者造成设备零部件损坏，会给电力系统带来严重损失^[4]。比如，地区电网的设备维护人员由于工作失误，忘记关闭设备电源，供电系统相关设备长时间处于待机状态，很有可能对于设备的运行安全和之后操作控制设备运行的工作人员的人身安全造成危害。

三、新能源电厂接入后优化地区电网运行的控制策略

在新能源电厂接入地区电网后，电力系统在运行过程中，无功调节的相关设备在运行过程中响应速度会有所降低。同时在运行过程中，无功调节设备无法实现高效调节，甚至无法在确定的周期内发出正确的动作指令。在地区电网接并新能源电厂后，地区电网的电压会产生变化。因此，优化新能源电厂接入地区电网的供电水平具有重要意义^[5]。

（一）优化离散无功装置

新能源电厂并入地区电网后，地区电网的变压器、电容器的分接头在响应速度上大大降低，但是在供电过程中，电力负荷是处于实时变动的状态下的，这就导致地区电网的运行需求得不到满足，并且新能源的接入会导致地区电网的电压产生非常大的波动。对地区电网的相关供电设备进行调度时，如果加入离散无功装置，供电设备就会受到影响增加动作次数，大大超出设备本身规定的动作次数要求^[6]。因此，地区电网接并新能源电厂之后，电力系统的调节工作过程中，对于地区电网的无功优化应当从硬件装置着手，即科学设置相关装置进行离散无功补偿。有效的离散无功补偿装置可以使得动作次数得到相对更加精确的控制，从而提高整体电力系统的工作效能。除此之外，在实际的地区电网电力系统优化工作中，安装离散无功补偿装置也应当以接并的新能源电厂的负荷预测以及变压器、电容器的实际档位为基础，从而有效实现全天优化。

（二）优化连续无功源

新能源电厂接并到地区电网之后，电厂的出力以及负荷的预测工作难以进行，在新能源电厂接入地区电网后及时提前制定好动作也不能满足地区电网实时运行的需求，在第一层优化的基础上，还应当对连续无功源进行进一步的优化。在离散无功装置的优化基础上，采用连续无功设备，可以实现实时无功调节，从而有效控制地区电网供电系统在负荷变化时快速响应，大大提高供电效能^[7]。

（三）规范工作流程，提升设备检修质量

要优化新能源电厂接入地区电网后电力系统的供电效能，促进地区电网供电系统安全性能的提升，新能源电厂相关工作人员的日常工作管理至关重要。因此，在地区电网接并新能源电厂后，新能源电厂的相关管理人员要加强专业人员管理，设置科学合理的管理制度来供员工学习和遵守。同时，对于新能源电厂相关工作人员的管理，管理人员还应当加强落实和规范巡查工作。除此之外，新能源电厂接并到地区电网之后，相关设备的维护和管理不容忽视。相关工作人员应当在日常工作过程中，加强对于供电设备及其元器件的定期检查和维护，促进相关供电设备检修质量的进一步提升^[8]。同时，新能源电厂相关管理人员要加强对于工作人员的安全责任意识建设，始终坚持贯彻安全教育和责任引导，让电厂相关工作人员在掌握专业知识和技能的基础上，能够在工作过程中提高责任意识、安全意识，保持积极的工作态度，从而为地区电网的供电工作保驾护航。

（四）降低失误操作率

新能源电厂接入地区电网后，由于接并过程涉及到的专业设备和应用到的专业知识繁杂，这就对新能源电厂的相关技术工作人员的能力提出了更加高质量的要求。面对复杂、体量大的工作内容，技术人员在开展电力系统的检修维护工作时，工作失误时有发生。因此，为了尽可能地消除复杂工作过程中的工作失误带来的影响，相关工作人员可以对设备的众多元器件按照不同规则进行分类，然后用醒目的标识加以区分，这样就能够让设备检修人员快速、高效地找到故障部位开展工作，并且减少工作失误，在短时间内恢复电力系统的运行，从而有效促进地区电网供电效能的提高。

同时，新能源电厂接入地区电网后，地区电网的安全性和运行可靠性与硬件设备的质量息息相关^[9]。因此，技术人员在对地区电网供电设备进行检修的过程中，应当学会与时俱进，学会应用先进的、更加科学高效的手段开展检修工作。技术人员可以应用在线监测手段进行地区电网供电设备相关线路的检修，从而高效地对电力系统中的故障点和不良设备元器件进行维修和更换，以保障地区电网供电系统的安全可靠运行。

四、结束语

综上所述，现阶段在我国电力系统的发展过程中，地区电网与新能源电产的接并相关技术一直在向更加智能化的方向进步，并且在现有的科技水平基础上已经取得了不错的成果。日益提高的国民用电需求对于地区电网的发展指明了新的研究方向。只有保证地区电网工作的质量效能，加强新能源电厂对于电网影响和控制策略的探索和研究，才能够更好地保障电力系统的高效运行。因此，加强新能源电厂对地区电网的影响和控制策略的研究和探讨，才能有效保障地区电网的稳定性。

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