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摘 要：为了有效解决新能源消纳问题，降低新能源接入对电网的影响。本文研究了新能源接入对电网的影响，在规划阶段考虑新能源的消纳问题，提出了考虑新能源消纳的配电网规划方法。为更好消纳新能源提供了一个新的方向。
1引言：
随着化石能源的短缺及人们环保意识的不断加强，对于新能源的开发利用也在不断增长，但由于新能源出力的不确定性以及目前电网结构、输送能力等因素的影响，导致新能源的消纳问题日益严重。大量的弃风、弃光造成了资源的极大浪费，据统计2015年中国的弃风电量达到339 亿千瓦时，弃光电量达到46.5 亿千瓦时[1]。 因此解决新能源消纳问题是十分重要且意义重大的。
本文提出在规划阶段考虑新能源消纳问题，首先分析了新能源接入对电网造成的影响，并将这些影响考虑到规划中，得到了一种考虑新能源消纳的配电网规划方法。为更好的解决新能源消纳提供一种思路。
2新能源接入对电网的影响分析
2.1 新能源接入对电网潮流影响
新能源接入电网的方式分为集中式、分布式。不同的接入方式会影响电网潮流的分布和流向[2]。同时由于风能、太阳能等新能源受环境因素影响较大，其出力具有不确定性和波动性，会对电网无功、有功、电压、电网损耗等多方面造成影响，从而影响整个电网的潮流分布。因此，在规划阶段就应该事先计算考虑最不利条件下新能源接入的电网潮流分布。找到目前电网的薄弱点，提出相应的规划方案。
2.2 新能源接入对电网电能质量的影响
新能源接入电网会对电能质量造成的影响包括：电压偏差、电压波动和闪变、谐波、频率偏差、三相不平衡等多个方面[3]。以风力发电为例，分析新能源接入对电能质量的影响。
（1）对电压偏差影响：风力发电机组由于其机组的无功电压特性会对接入点的电压造成较大影响。
（2）对电压波动与闪变影响：不同的风况对风电机组引起的电压波动和闪变具有直接影响。随着风速的增大，风电机组产生的电压波动和闪变也不断增大。
（3）对谐波影响：对于风电机组来说，发电机本身产生的谐波虽然可以忽略，但由于其风电机组中有大量的电力电子元件，会产生大量谐波。
（4）对频率偏差影响：风电出力的不确定性与不可控性导致风电机组的输出功率与系统负荷需求的总有功功率并不是相等的，系统频率会因为这种不平衡而产生变化引起频率偏差。
因此，在规划阶段需要考虑新能源接入对于电能质量的影响，提出适当增加无功补偿、谐波处理等设备的规划方案，在规划阶段解决电能质量问题。
2.3新能源接入对电网安全性的影响
电网的安全性是最需要考虑的因素之一。大规模的新能源接入会增加电网的复杂性，对电网的安全、稳定造成影响[4]。例如风电场的低电压穿越问题、光伏发电的孤岛问题都是应该考虑的。在规划阶段需要仿真计算新能源接入后电网的安全性与稳定性。如果不能满足，则需要通过规划方案进行解决，保障电网安全、稳定运行。
3考虑新能源消纳的配电网规划方法
通过分析了解了新能源接入会对电网的潮流、电能质量及安全性三个方面造成影响，在进行电网规划时需要同时考虑以上三个方面。本文提出的考虑新能源消纳的配电网规划方法具体方法如下：
（1）收集配电网规划基础资料，包括规划地区的经济发展、新能源可开发利用容量及分布、现有网架结构、线路导线截面、变压器负载率等信息。
（2）结合天气情况及当地资源情况，通过典型出力情况，分析新能源出力情况，并对其大致出力情况进行预测。
（3）根据收集到的数据进行合理的负荷预测，以及新能源接入容量预测。了解未来新能源是否可以就地消纳，还是需要输送出去进行消纳。
（4）结合新能源出力情况，分析新能源接入不同位置、接入不同容量对电网潮流的影响。结合目前网架结构找出最佳的几个接入点。如果通过潮流分析发现，目前电网结构无法容纳这些能源接入，则规划相应的项目解决新能源接入后电网的潮流薄弱点问题。
（5）分析新能源接入后对电网质量的影响，分别对电压偏差、电压波动和闪变、谐波、频率偏差、三相不平衡等多个方面进行分析，给出解决新能源接入造成的電能质量的规划方案。
（6）对电网安全、稳定性进行评估，如果不满足，则需要进行网架结构调整或者采取相应的措施进行解决。
（7）对考虑上述几种情况后的规划方案进行全寿命周期比选，最终选择出合适的规划方案。
4结论
新能源消纳问题是目前限制新能源发展的主要问题之一，本文在规划阶段将新能源问题消纳问题考虑进来，提出了考虑新能源消纳的配电网规划方法。为更好的解决新能源消纳提供一种思路。
参考文献：
[1] 裴哲义， 王彩霞， 和青，等. 对中国新能源消纳问题的分析与建议[J]. 中国电力， 2016， 49（11）：1-7.
[2] 宁光涛， 谢海鹏， 别朝红，等. 海南电网分布式光伏消纳能力评估[J]. 南方电网技术， 2015， 9（5）：59-65.
[3]彭波， 陈旭， 徐乾耀，等. 面向新能源消纳的电网规划方法初探[J]. 电网技术， 2013， 37（12）：3386-3391.
[4] 彭波， 陈旭， 董晓明，等. 协同新能源发展的电网规划关键技术研究[J]. 南方电网技术， 2014， 8（3）：1-7.
作者简介：
姓名：金潇 出生年月：1992.11 性别：男 民族：汉族 籍贯：湖北枝江
学历：研究生学历 研究方向：配电网规划及设计
1引言：
随着化石能源的短缺及人们环保意识的不断加强，对于新能源的开发利用也在不断增长，但由于新能源出力的不确定性以及目前电网结构、输送能力等因素的影响，导致新能源的消纳问题日益严重。大量的弃风、弃光造成了资源的极大浪费，据统计2015年中国的弃风电量达到339 亿千瓦时，弃光电量达到46.5 亿千瓦时[1]。 因此解决新能源消纳问题是十分重要且意义重大的。
本文提出在规划阶段考虑新能源消纳问题，首先分析了新能源接入对电网造成的影响，并将这些影响考虑到规划中，得到了一种考虑新能源消纳的配电网规划方法。为更好的解决新能源消纳提供一种思路。
2新能源接入对电网的影响分析
2.1 新能源接入对电网潮流影响
新能源接入电网的方式分为集中式、分布式。不同的接入方式会影响电网潮流的分布和流向[2]。同时由于风能、太阳能等新能源受环境因素影响较大，其出力具有不确定性和波动性，会对电网无功、有功、电压、电网损耗等多方面造成影响，从而影响整个电网的潮流分布。因此，在规划阶段就应该事先计算考虑最不利条件下新能源接入的电网潮流分布。找到目前电网的薄弱点，提出相应的规划方案。
2.2 新能源接入对电网电能质量的影响
新能源接入电网会对电能质量造成的影响包括：电压偏差、电压波动和闪变、谐波、频率偏差、三相不平衡等多个方面[3]。以风力发电为例，分析新能源接入对电能质量的影响。
（1）对电压偏差影响：风力发电机组由于其机组的无功电压特性会对接入点的电压造成较大影响。
（2）对电压波动与闪变影响：不同的风况对风电机组引起的电压波动和闪变具有直接影响。随着风速的增大，风电机组产生的电压波动和闪变也不断增大。
（3）对谐波影响：对于风电机组来说，发电机本身产生的谐波虽然可以忽略，但由于其风电机组中有大量的电力电子元件，会产生大量谐波。
（4）对频率偏差影响：风电出力的不确定性与不可控性导致风电机组的输出功率与系统负荷需求的总有功功率并不是相等的，系统频率会因为这种不平衡而产生变化引起频率偏差。
因此，在规划阶段需要考虑新能源接入对于电能质量的影响，提出适当增加无功补偿、谐波处理等设备的规划方案，在规划阶段解决电能质量问题。
2.3新能源接入对电网安全性的影响
电网的安全性是最需要考虑的因素之一。大规模的新能源接入会增加电网的复杂性，对电网的安全、稳定造成影响[4]。例如风电场的低电压穿越问题、光伏发电的孤岛问题都是应该考虑的。在规划阶段需要仿真计算新能源接入后电网的安全性与稳定性。如果不能满足，则需要通过规划方案进行解决，保障电网安全、稳定运行。
3考虑新能源消纳的配电网规划方法
通过分析了解了新能源接入会对电网的潮流、电能质量及安全性三个方面造成影响，在进行电网规划时需要同时考虑以上三个方面。本文提出的考虑新能源消纳的配电网规划方法具体方法如下：
（1）收集配电网规划基础资料，包括规划地区的经济发展、新能源可开发利用容量及分布、现有网架结构、线路导线截面、变压器负载率等信息。
（2）结合天气情况及当地资源情况，通过典型出力情况，分析新能源出力情况，并对其大致出力情况进行预测。
（3）根据收集到的数据进行合理的负荷预测，以及新能源接入容量预测。了解未来新能源是否可以就地消纳，还是需要输送出去进行消纳。
（4）结合新能源出力情况，分析新能源接入不同位置、接入不同容量对电网潮流的影响。结合目前网架结构找出最佳的几个接入点。如果通过潮流分析发现，目前电网结构无法容纳这些能源接入，则规划相应的项目解决新能源接入后电网的潮流薄弱点问题。
（5）分析新能源接入后对电网质量的影响，分别对电压偏差、电压波动和闪变、谐波、频率偏差、三相不平衡等多个方面进行分析，给出解决新能源接入造成的電能质量的规划方案。
（6）对电网安全、稳定性进行评估，如果不满足，则需要进行网架结构调整或者采取相应的措施进行解决。
（7）对考虑上述几种情况后的规划方案进行全寿命周期比选，最终选择出合适的规划方案。
4结论
新能源消纳问题是目前限制新能源发展的主要问题之一，本文在规划阶段将新能源问题消纳问题考虑进来，提出了考虑新能源消纳的配电网规划方法。为更好的解决新能源消纳提供一种思路。
参考文献：
[1] 裴哲义， 王彩霞， 和青，等. 对中国新能源消纳问题的分析与建议[J]. 中国电力， 2016， 49（11）：1-7.
[2] 宁光涛， 谢海鹏， 别朝红，等. 海南电网分布式光伏消纳能力评估[J]. 南方电网技术， 2015， 9（5）：59-65.
[3]彭波， 陈旭， 徐乾耀，等. 面向新能源消纳的电网规划方法初探[J]. 电网技术， 2013， 37（12）：3386-3391.
[4] 彭波， 陈旭， 董晓明，等. 协同新能源发展的电网规划关键技术研究[J]. 南方电网技术， 2014， 8（3）：1-7.
作者简介：
姓名：金潇 出生年月：1992.11 性别：男 民族：汉族 籍贯：湖北枝江
学历：研究生学历 研究方向：配电网规划及设计