【文章內(nèi)容簡介】 。綜上來看，我國面臨的能源危機尤為突出，函待優(yōu)化能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，加大開發(fā)新能源產(chǎn)業(yè)的投入，大力發(fā)展新能源技術(shù)，提高新能源的利用效率，建立以新能源為主體的綠色環(huán)保的能源消費體系，保證能源持續(xù)安全供應(yīng)與消費，確保我國的能源產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定健康發(fā)展，為早日實現(xiàn)偉大的中國夢做出應(yīng)有的貢獻[4]。 新能源發(fā)展面臨的挑戰(zhàn) 雖然新能源的發(fā)展有許多的優(yōu)點，但是由于現(xiàn)階段科學(xué)技術(shù)水平的限制以及人們對能源的認識還有一定局限性，因此新能源發(fā)電還面臨著許多挑戰(zhàn)。 （1）調(diào)峰、調(diào)頻問題。為了滿足電力系統(tǒng)實時供需平衡的要求，必須利用其他電源的互補特性來抑制新能源發(fā)電帶來的電網(wǎng)隨機波動性。水電和火電是互補電源的最優(yōu)選擇。我國火電至今仍在總裝機容量中占據(jù)主導(dǎo)地位。所以，我國新能源發(fā)電在發(fā)展過程中必要要依賴火電的快速深度調(diào)峰。 （2）新能源電力消納問題。新能源具有分散性的特點，以我國風(fēng)能發(fā)電為例，風(fēng)能主要分布在西北地區(qū)。然而，西北地區(qū)經(jīng)濟欠發(fā)達，發(fā)電量沒法被全部消納，只有利用西電東送的發(fā)展戰(zhàn)略輸送給東部地區(qū)?？梢灶A(yù)測，未來的電網(wǎng)發(fā)展模式將不再僅僅依賴于大電網(wǎng)的獨立運行，而是和分布式小規(guī)模電網(wǎng)協(xié)調(diào)共存。 （3）繼電保護遇到的挑戰(zhàn)。與同步電機相比，異步發(fā)電機在發(fā)生短路故障時無法提供可持續(xù)、穩(wěn)定的電流別。所以，新能源發(fā)電繼電保護設(shè)計的難點之一就是怎么讓相關(guān)的繼電保護裝置依據(jù)不持續(xù)的短路電流來判定故障的發(fā)生，準(zhǔn)確快速的切除故障，最大程度的消除事故對電力系統(tǒng)安全運行的影響。 （4）電網(wǎng)安全問題。大規(guī)模新能源電力輸出功率的隨機波動性、難以準(zhǔn)確預(yù)測性以及用于并網(wǎng)的電力電子變換器對電網(wǎng)擾動的敏感，使電力系統(tǒng)安全面臨新的挑戰(zhàn)，事故頻發(fā)，并且電力系統(tǒng)的大型互聯(lián)帶來了局部干擾演變成全網(wǎng)故障的潛在威脅。（5）對電網(wǎng)運行經(jīng)濟性的影響。由于新能源的隨機性、間歇性，現(xiàn)在只能把新能源電力供應(yīng)作為未知因素考慮。為了避免并網(wǎng)對電力系統(tǒng)造成的影響，需要額外增添一定容量的旋轉(zhuǎn)備用。新能源并網(wǎng)既分擔(dān)部分負荷，降低電力系統(tǒng)的燃料成本，又增加了電力系統(tǒng)的可靠性成本。 新能源發(fā)展趨勢 針對目前新能源發(fā)展所面臨的的一些問題，未來新能源發(fā)展將會有以下趨勢： （1）大力發(fā)展儲能技術(shù)。隨著新能源的日益普及以及電網(wǎng)調(diào)峰、提高電網(wǎng)可靠性和改善電能質(zhì)量的迫切需求，電力儲能系統(tǒng)的重要性日益凸顯。電力儲能技術(shù)為實現(xiàn)電網(wǎng)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)、解決電量供需不平衡矛盾和提高供電可靠性問題提供了一攬子解決方案，采用大規(guī)模儲能裝置，提高現(xiàn)有電力設(shè)備的利用率和供電可靠性，降低發(fā)電煤耗、供電線損。 （2）超導(dǎo)技術(shù)。超導(dǎo)電力技術(shù)在電力系統(tǒng)穩(wěn)定性、大容量輸送和短路故障保護等方面的應(yīng)用具用顯著的優(yōu)勢，因而，如果超導(dǎo)技術(shù)能夠在電力系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用將引起電力行業(yè)的重大變革，也為新能源電網(wǎng)的發(fā)展提供先進的技術(shù)力量。通過試點和示范工程加速超導(dǎo)電力技術(shù)在我國電力實用化進程。 （3）輸能管網(wǎng)技術(shù)。輸能管網(wǎng)技術(shù)的核心理念就是利用同一超導(dǎo)管線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)輸電和液態(tài)氫的同時輸送別。利用高壓直流超導(dǎo)電纜輸送電能，而液態(tài)氫在電纜芯的管道中流動。 （4）靈活多變的輸電系統(tǒng)。先進的輸電方式既能增強電網(wǎng)的輸送能力又能實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置。根據(jù)多種輸電方式共存和新能源發(fā)電的分散性特點，構(gòu)建分層分區(qū)、區(qū)域解藕互聯(lián)的大電網(wǎng)構(gòu)架，實施電力就地消納和特高壓遠距離輸送相互補的電網(wǎng)模式。3 智能電網(wǎng)與新能源的協(xié)調(diào)發(fā)展 新能源在智能電網(wǎng)發(fā)展中的地位 近年來，世界范圍內(nèi)能源危機日益加劇，能源的開采和使用加速了人類生存環(huán)境的惡化。人類必須在有限資源和環(huán)境保護要求的雙重制約下發(fā)展經(jīng)濟。因此，作為一次能源的最大使用者，電力行業(yè)綜合利用各種新能源具有非常重要的意義。與此同時，以集中發(fā)電、遠距離輸電和大電網(wǎng)互聯(lián)為主要特性的電力系統(tǒng)的弊端也日益呈現(xiàn)，如技術(shù)復(fù)雜、不能靈活跟蹤負荷的變化、局部的偶然事故極易擴散，導(dǎo)致大面積停電等等。因此，各國不約而同的地提出要建設(shè)靈活、清潔、安全、經(jīng)濟、友好的智能電網(wǎng)，將具有智能電網(wǎng)視為未來電網(wǎng)的發(fā)展方向，我國也提出了建設(shè)堅強智能電網(wǎng)的戰(zhàn)略部署。國際上發(fā)展智能電網(wǎng)的初衷也許不盡相同，但是有一個共同點就是都把新能源的發(fā)展涵括進來并把新能源的利用作為了智能電網(wǎng)發(fā)展的核心部分。國家電網(wǎng)公司正在實施“一特四大”的發(fā)展戰(zhàn)略，將國家電網(wǎng)建設(shè)成為以特高壓為骨干網(wǎng)架，各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，具有信息化、自動化和互動化特征的堅強智能電網(wǎng)，促進大煤電、大水電、大核電和大型可再生能源基地的集約化開發(fā)利用[5]。 新能源發(fā)電對智能電網(wǎng)的影響 由于新能源發(fā)電有其穩(wěn)定性差、位置偏遠、并網(wǎng)困難等特點，因此新能源對智能電網(wǎng)會有一定的影響。 （1）對電能質(zhì)量的影響目前發(fā)展比較好的新能源發(fā)電是風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電。由于受天氣影響均具有間歇性和波動性特點，且一般配有整流一逆變設(shè)備和大量的電力電子設(shè)備，會產(chǎn)生一定的諧波和直流分量。諧波電流注入電力系統(tǒng)后，會引起電網(wǎng)電壓畸變，影響電能質(zhì)量，造成測量儀表不準(zhǔn)確、加重負荷，還會造成電力系統(tǒng)繼電保護、自動裝置誤動作，影響電力系統(tǒng)安全運行。由于其并網(wǎng)電量隨機波動較大、可調(diào)節(jié)性差，并網(wǎng)時會產(chǎn)生較大的沖擊電流，從而會引起電網(wǎng)頻率偏差、電壓波動與閃變，引起饋線中的潮流發(fā)生變化，進而影響穩(wěn)態(tài)電壓分布和無功特性，使電的不可控性和調(diào)峰容量余度增大。新能源發(fā)電單元的頻繁啟動會使配電線路的負荷潮流變化大，從而加大了電壓調(diào)整的難度。由于發(fā)電設(shè)備采用大量的電力電子裝置，電壓的調(diào)節(jié)和的控制方式也與傳統(tǒng)電網(wǎng)方式有很大不同。雖然一般新能源的發(fā)電裝置上裝有逆功率繼電器，正常運行時不會向電網(wǎng)注入功率，但當(dāng)配電系統(tǒng)發(fā)生故障時，短路瞬間會有電流注入電網(wǎng)，增加配電網(wǎng)開關(guān)電流，可能使配電網(wǎng)的開關(guān)短路電流超標(biāo)，影響電網(wǎng)安全運行。 （2）對電網(wǎng)系統(tǒng)的實時監(jiān)控的影響 現(xiàn)行的配電網(wǎng)是一個無源的放射形電網(wǎng)，信息采集、開關(guān)的操作、能源的調(diào)度等相應(yīng)比較簡單，其實施監(jiān)測、控制和高度是由供電部門統(tǒng)一來執(zhí)行的。新能源的接入使此過程復(fù)雜化，特別需要對新能源接入后可能出現(xiàn)的“孤島”現(xiàn)象進行監(jiān)測預(yù)防。當(dāng)新能源的本電網(wǎng)與主配電網(wǎng)分離后，仍繼續(xù)向所在的獨立配電網(wǎng)輸電，就會形成“