适合我国可再生能源接入的电网结构有哪些?
第一阶段,考虑采用特高压直流输电技术将新能源电力点对点送往几百至几千公里外的负荷中心,配合抽水蓄能电站、燃气轮机调峰电站等,优化协调间歇式发电与可控备用容量的关系,或进行“风光储”一体化外送,减小新能源电力的间歇性对受端系统的冲击。
第二阶段,在点对点直流输电的基础上,采用新型直流输电技术扩建多端直输电网络,形成覆盖新疆、青海、甘肃、内蒙古等广阔地区的新能源直流骨干网架,实现新能源基地与受端系统落点的多端直流互联。
电力系统, 由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置(主要包括锅炉、汽轮机、发电机及电厂辅助生产系统等)转化成电能,再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心。
由于电源点与负荷中心多数处于不同地区,也无法大量储存,电能生产必须时刻保持与消费平衡。
1、发电厂
电能是由煤炭、水力、核能、太阳能和风能等一次能源通过各种转换装置而获得的二次能源。发电厂是电力系统的中心环节,它是将自然界中蕴藏的这些一次能源转换为电能的工厂。
根据所利用能源的形式不同,可分为火力发电厂、水力发电厂、太阳能电厂、风电厂和核电厂等。目前我国和世界大多数国家仍以火力发电为主,而其他清洁能源的发电量比重也正在逐年增加。
2、变配电所
变配电所(站)是变电所和配电所的统称。变电所是接受电能、改变电压和分配电能的场所,是联系发电厂和电能用户的中间枢纽。变电所有升压变电所和降压变电所之分,升压变电所的任务是将低电压变为高电压,以减少线路的电能损耗、电压损失和减少线路的金属消耗量。
从而提高送电的经济性。降压变电所的任务是将高电压降到一个合理的电压等级,以满足用电设备的电压等级要求。
如果仅装有接受电能和分配电能的设备而没有变压器的称为配电所,即配电所只有接受电能和分配电能的功能。在配电过程中,通常把动力用电和照明用电分别配电,即把各动力配电线路和照明配电线路分开,这样可以缩小局部故障带来的影响。一般大中型工厂都有自己的变、配电站。
3、电力线路
发电站一般都建在远离城市的能源产地或水陆运输比较方便的地方,因此发电站发出的电能必须要用输电线进行远距离输送,以供给电能消费场所使用。电力线路就是把发电厂、变配电所和电能用户联系起来的纽带,能够完成输送电能和分配电能的任务。
电力线路是输电线路和配电线路的总称。输电线路是将发电厂的电能输送到负荷中心,它的特点是线路较长,电压等级高。配电线路是将负荷中心的电能配送到各个电能用户,它的特点是线路较短,电压等级较低。
目前,世界各国都采用高压输电,并不断地由高压(110~220kV)向超高压(330~750kV)和特高压(750kV以上)升级。我国目前高压输电的电压等级有110kV、220kV、330kV、500kV、750kV等多种。
4、电能用户
电能用户是指所有消耗电能的用电设备或单位,负荷是用户或用电设备的总称。
电力系统的分层
在电力系统中,电网按电压等级的高低分层,按负荷密度的地域分区。不同容量的发电厂和用户应分别接入不同电压等级的电网。大容量主力电厂应接入主网,较大容量的电厂应接入较高压的电网,容量较小的可接入较低电压的电网。
配电网应按地区划分,一个配电网担任分配一个地区的电力及向该地区供电的任务。因此,它不应当与邻近的地区配电网直接进行横向联系,若要联系应通过高一级电网发生横向联系。
配电网之间通过输电网发生联系。不同电压等级电网的纵向联系通过输电网逐级降压形成。不同电压等级的电网要避免电磁环网。
电力网=变电站+输电线路。电力系统=发电机+电力网+电力用户。动力系统=电力系统+水轮机、汽轮机、风机等给发电机提供动力的设备)。
电力系统的主体结构有电源(水电站、火电厂、核电站等发电厂),变电所(升压变电所、负荷中心变电所等),输电、配电线路和负荷中心。各电源点还互相联接以实现不同地区之间的电能交换和调节,从而提高供电的安全性和经济性。
输电线路与变电所构成的网络通常称电力网络。电力系统的信息与控制系统由各种检测设备、通信设备、安全保护装置、自动控制装置以及监控自动化、调度自动化系统组成。电力系统的结构应保证在先进的技术装备和高经济效益的基础上,实现电能生产与消费的合理协调。
建立结构合理的大型电力系统不仅便于电能生产与消费的集中管理、统一调度和分配,减少总装机容量,节省动力设施投资,且有利于地区能源资源的合理开发利用,更大限度地满足地区国民经济日益增长的用电需要。电力系统建设往往是国家及地区国民经济发展规划的重要组成部分。
电力系统的出现,使用高效、无污染、使用方便、易于控制的电能得到广泛应用,推动了社会生产各个领域的变化,开创了电力时代,发生了第二次技术革命。电力系统的规模和技术高低已成为一个国家经济发展水平的标志之一。
电力网是电力系统的一部分.它包括所有的变、配电所的电气设备以及各种不同电压等级的线路组成的统一整体.它的作用是将电能转送和分配给各用电单位.电能的生产是产、供、销同时发生,同时完成,既不能中断又不能储存.电力系统是一个由发、供、用三者联合组成的一个整体.其中任意一个环节配合不好,都不能保证电力系统的安全、经济运行.电力系统中,发、供、用之间始终是保持平衡的.