2020年6月25日第37卷第12期Telecom Power TechnologyＪｕｎ． ２５，２０２０，Ｖｏｌ． ３７ Ｎｏ． １２ 10.19399/j.cnki.tpt.2020.12.087ｄｏｉ：运营探讨新能源大规模接入对电网安全稳定运行的影响分析尹 丽（国网湖南省电力有限公司郴州供电分公司，湖南 郴州423000）摘要：新时期，能源资源紧缺、环境污染、气候变化等问题逐渐受到人们的广泛关注。因此，应高度重视对于新能源的开发利用，促进能源战略转型发展。基于此，对新能源大规模接入对于电网安全稳定运行所造成的不良影响进行分析，并对基于新能源大规模接入的电网安全稳定控制系统进行详细探究。关键词：新能源发电；电网；接入；安全Analysis of the Impact of Large-scale Access of New Energy on the Safe and Stable Operation of Power GridYIN Li（Chenzhou Power Supply Branch of State Grid Hunan Electric Power Co.，Ltd.，Chenzhou 423000，China）Abstract：In the new era，energy and resources shortage，environmental pollution，climate change and other issues have gradually been widely concerned by people. Therefore， we should attach great importance to the development and utilization of new energy to promote the transformation and development of energy strategy. Based on this，the adverse impact of large-scale access to new energy on the safe and stable operation of the power grid was analyzed，and the power grid security and stability control system based on large-scale access of new energy was explored in detail.Key words：new energy power generation；power grid；access；security0 引 言新能源指的是风能、太阳能、核能等自然资源，通过将新能源加入国家能源结构中，有利于推动可再生能源规模化发展。新能源接入电网中低压穿越方式较多，在复杂故障电流特性以及间歇性运行的影响下，可能会对电网运行稳定性造成不良影响。因此，亟待就新能源大规模接入电网对于电网安全稳定运行的影响进行分析，并采取切实有效的安全控制策略[1-2]。1 新能源发电接入对电网运行安全的不良影响1.1 新能源接入造成的低频问题1.1.1 有关风电渗透率对于低频振动的影响一般相关的工作人员可以从系统的运行状态、网络拓扑等方面看出风电渗透率对低频振荡模式所带来的影响，如果渗透率较高，那么就会给阻尼带来相应的影响，还能通过提升渗透率及电压来有效控制环路增益，从而达到优化阻尼的目的。风电场受并网点方位、规模及其控制形式的影响，振荡模式会出现一定的变化，而轻载运作有助于阻尼振荡，重载会对阻尼振荡带来不利影响[3]。收稿日期：2020-05-23作者简介：尹 丽（1987-），女，湖南益阳人，硕士研究生，工程师，主要研究方向为电网规划。1.1.2 有关光伏渗透率对于低频振动的影响如果互联系统规模比较大，光伏渗透率比较高，就会对电力系统功角动态产生较大影响，尤其是会对阻尼区间低频振荡产生较大不良影响，分布式光伏可抑制区间振动。在光伏系统的实际应用中，不会产生新的低频振荡，如果光伏电站对于低频振荡的影响比较大，则这类光伏电站一般为小容量及非高渗透率形式。因此，如果将小容量光伏系统接入大容量电力系统中，易产生功率振荡问题。1.2 新能源接入造成的高频问题通常，新能源接入问题所引发的高频隐患一般来自功率过剩，又或者是因为受到扰动冲击的影响，电网其他部分的联络通道在功率传输期间易产生一些不良的解列故障，外送功率的直流还会产生较为严峻的闭锁事故等。进一步来说，新能源接入系统的高频保护部分常常被用作维护发电机组本身，如果相关的工作人员设置不合理，那么极易引发系统故障，最终会引发新能源机组退出。许多新能源接入系统后，因为风电、光伏缺少一次调频这一项功能，水电、火电等常规机组的调频压力会突然上升，随之我国各行各业应用新能源的比重上升，其系统的调频作用将遭受一定程度的影响，风电、光伏原本的高频保护设施就极难与新的工程目标达成统一。为了尽可能降低频率崩溃概率，相关的工作人员需要根据新能源接入的实· ２５８ ·Copyright©博看网 www.bookan.com.cn. All Rights Reserved. 2020年6月25日第37卷第12期尹 丽：新能源大规模接入对 电网安全稳定运行的影响分析Telecom Power TechnologyＪｕｎ． ２５，２０２０，Ｖｏｌ． ３７ Ｎｏ． １２ 际条件，合理确定风电及光伏电站高频保护值，一旦出现异常的高频故障，相关的工作人员需要采取连锁切机的手段予以处置。1.3 新能源接入系统故障之后的孤岛问题当新能源接入电网后，如果在电网运行中发生故障问题，则新能源系统会与电网自动脱开，进而导致新能源系统发生孤岛现象，系统运行波动情况明显。另外，如果系统中出现过电压情况，则孤岛系统也可处于波动中，最终导致系统中各类元件失效。1.4 新能源接入系统潮流的影响较大规模的风电及光伏都是利用330 kV电网接入系统中的，其中光伏发电主要是利用2回330 kV线路接入330 kV的变电站中，而较大规模的风电场主要是利用3回330 kV输电线路接入变电站中，之后利用相应线路进行外送。表1展示了某地区不同运行方式下主要输电通道潮流分布的基本情况。表1 不同运行方式主要线路潮流分布（MW）运行方式新能源未接入风电单独接入光伏单独接入风电和光伏同时接入750 kV线路81 61 7502 432330 kV线路180801 1901 190330 kV线路22680-98581330 kV线路3102535202625330 kV线路4310300430410由表1可知，相对于没有新能源接入的情况，在光伏单独接入的情况下，线路潮流增加较多，造成此现象的主要原因在于大规模光伏投运后一定要利用330 kV线路1实施双回路外送。而对于下游外送通道来说，大多数潮流都是利用750 kV线路进行外送，而其余330 kV线路潮流增加相对较小。相对于没有新能源接入的情况，在风电单独接入的情况下，大规模风电投入运行后330 kV线路2和线路3潮流均增加很多，主要是由于这两条线路都是风电的外送途径。风电大规模投运后，绝大多数（超过60%）潮流都利用750 kV线路向外输送，而剩余部分则利用330 kV线路进行外送。图1 新能源安全稳定控制系统主从式单层结构图2 新能源安全稳定控制系统复合结构2 基于新能源大规模接入的电网安全稳定控制系统新能源大规模接入电网后，为了保证电力系统运行的安全性和可靠性，可创建并利用新能源安全稳定控制系统，充分发挥切机、切负荷、提升直流功率以及快速减出力等作用。通过采用通信网络，能有效连接多个厂站中的安全稳定控制装置，进而严格控制整个电力系统的运行稳定性。2.1 新能源安全稳定控制系统结构安全稳定控制系统含有多个稳定控制装置，通过光纤通道将其连接成为整体结构。新能源安全稳定控制系统主从式单层结构如图1所示，需设置主站及子站，其中主站是安全稳定控制系统结构的核心部分，而子站则可作为执行层。在安全稳定控制系统的实际应用中，可设置主从式单层结构或者复合结构形式，系统复合结构形式如图2所示。主站数量要求控制在2个以上，在所有子站运行中，可接收来自各个主站的通信数据。2.2 站点结构在安全稳定控制系统中，主站及子站的硬件结构相同。此外，不同站点设置情况均相同，即1台主机及多台从机[4]。2.2.1 主站情况在系统应用过程中，主站主机可以与子站保持顺利通信，而且能顺利地接收搜集的数据。在系统运作期间，如果出现事故，那么主机将立刻接收动作信号，再向子站输送跳闸指令。在主站中，从机的作用比较多，具体包括收集数据、计算数据、数据报送、判断接入间隔电压以及与主机通信等。2.2.2 子站情况在子站中，主机可与主站中的装置保持正常通信，可接受由主站所发出的指令，并接受由本站从机所采集的数据；通过对数据进行采集、计算和分析，能准确判断接入间隔电压，并将动作上报至主机。在系统规划安装中，相关的工作人员需要依据现实状况明确主站及子站的安装位置。针对主站，相关的工作人员· ２５９ ·Copyright©博看网 www.bookan.com.cn. All Rights Reserved. 2020年6月25日第37卷第12期Telecom Power TechnologyＪｕｎ． ２５，２０２０，Ｖｏｌ． ３７ Ｎｏ． １２ 可以把主站安装在系统侧变电站；针对子站，则可将其安装在新能源侧站点。在主站与子站之间，可通过光纤通信方式进行连接。此外，在站与站以及站内，可利用HDLC协议进行通信。2.3 工作原理新能源接入电网安全稳定控制系统由主站系统、子站系统共同构成，主站系统能精准地评判系统侧继电保护动作、断路器跳闸及过频动作等。如果出现新能源孤岛现象，则主站系统能为子站系统提供相应的指示，再在短时间内中断小电源，防止其对系统侧电网二次保护控制系统带来负面影响，也能避免给现场施工人员的生命安全构成不良威胁，保证电网运行稳定性。在整个系统中，子站的作用在于执行主站所发出的远跳命令，接收主站命令后需进行判断分析，再跳开小电源联络开关[5]。将新能源大规模接入电网后，可能会对电网运行安全性和稳定性造成不良影响。就新能源接入电网后对于电网安全稳定运行效果的影响以及具体的控制策略进行探究至关重要。参考文献：[1] 张 顺，郭 涛，葛智平，等.大规模新能源接入后系统调峰能力与常规电源开机方式关系研究[J].电力科技与环保，2016，44（2）：48-51.[2] 何正友.分布式新能源接入电网的谐波热点问题探讨[J].南方电网技术，2016，（3）：5，60-65.[3] 李明节，于 钊，许 涛，等.新能源并网系统引发的复杂振荡问题及其对策研究[J].电网技术，2017，41（4）：1035-1042.[4] 胡文丽，崔鸿斌，李士林，等.新能源大量接入地区电网的利弊及对策探讨[J].电子世界，2015，（21）：199-200.[5] 王晓东，赵若瑜.大规模新能源发电接入对地区电网的挑战和对策[J].风能，2012，（12）：62-.3 结 论在电网建设中，新能源利用率逐渐提高，但是，（上接第257页）丝的温度变化、监控单元是否有告警、运行状态是否正常、各模块是否均流等问题引起注意。2.6 做好防雷减灾防护通常，通信机房中各电气设备之间的距离较近，对雷电非常敏感，因此需做好雷击防护工作。部分地方已实现通信网络全面覆盖，如果经常发生雷电的区域缺乏有效的防御系统，当雷电击打通信电源设备后，便会对正常供电造成影响，极易破坏整个通信系统。因此，将避雷设施安装于通信设备机房中非常有必要，可以充分保障通信电源设备正常运行。新和完善电力通信电源设备和管理技术。而只有运用科学合理的电源设备维护和管理手段，才能充分发挥出其应有的功效，实现电源设备的常态化维护、规范化操作、现代化设备、先进化设备，进而促进电力通信系统运行可靠性和安全性有效提高。参考文献：[1] 江 伟.通信网电源的常见问题与管理维护策略[J].通信电源技术，2017，34（5）：247-248.[2] 王 翔.浅析通信电源设备维护的改进措施[J].数码世界，2017，（9）：137.[3] 翟凯新.通信系统电源故障与维护分析[J].通讯世界，2019，26（6）：48-49.[4] 郭 巍.电力通信电源新技术及其应用[J].通信电源技术，2019，36（2）：115-116，119.3 结 论电源设备的可靠和稳定是确保电力通信系统正常运行的关键，如今，陈旧的通信电源设备不能满足电网运行中稳定和安全的需求，所以必须第一时间更· ２６０ ·Copyright©博看网 www.bookan.com.cn. 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