新能源场站π_接或T_接已建线路对电网的影响对比分析

Telecom Power Technology
运营维护技术接已建线路对电网的影响对比分析
 2024年3月25日第41卷第6期
217 Telecom Power Technology
Mar. 25, 2024, Vol.41 No.6
毕京斌，等：新能源场站π接或 T 接已建线路对电网的影响对比分析
力，从而在应对电网造成的突击负载或发生短路时，π接入的重复路径能够分担更多的电流，有助于限制故障后的电压跌落，提高了电网的整体稳定性[3]。

此外，π接可以通过其双入口特性在发生故障时提供一定程度的备用路径，增强了系统在面对单一点故障时的韧性，提升了故障响应和恢复能力。

但这也意味着π接的保护和控制系统更为复杂，需要在故障检测和故障隔离上做出更快速和准确的响应，以保持系统的稳定。

另一方面，T 接由于其设计的简单性，当新能源通过单一接入点并入电网时，系统的额外短路容量增加较少，可能导致系统在面临大规模新能源注入时，对故障的承受能力没有π接方式强。

T 接接入的新能源一旦发生故障，会导致整个节点的电压和稳定性受到较大影响，从而对电网的稳定性构成挑战。

这样的结构在故障发生时，故障点的隔离更为迅速，但由于没有备用路径，系统的恢复能力较弱。

因此，采用T 接的系统需要更多侧重于预防措施和系统稳定性控制技术的提升，以确保系统能迅速从局部故障中恢复。

2.2　经济性和成本效益
π接和T 接作为新能源接入电力网的2种不同方式，在经济性和成本效益上存在显著差异。

一方面，由于π接涉及在2个接点接入电网，并包含更复杂的变电设施和保护系统，在建设阶段的初期投资相对较高，其运维费用会因多个接入点而增加，需要在多个地方进行维护和监控[4]。

然而，考虑π接通常用于更大规模的项目，其成本在整个项目中会被较高的发电量和更优的电网可靠性抵消，可以通过降低系统失效率和提高电网服务质量来提升整体的经济效益。

另一方面，T 接方式由于其直接的单点连接较为简单，建设成本通常较低，对于小规模或分布式的新能源项目，能够实现较快的投资回收。

但如果新能源发电功率有大幅波动，会导致对电网稳定性的额外投入，增加运维成本。

新能源接入后对电力市场的整体经济影响是多方面的，包括降低了能源成本。

由于新能源通常具有较低的边际成本，其接入大规模使用可以减少对化石燃料的依赖，使整体电力价格水平下降。

此外，项目的投资回收期将受发电效率、运维费用以及市场电价等因素的直接影响。

2.3　功率质量
当新能源场站通过π接或T 接方案接入电网时，这2种结构对电网的电压稳定性、谐波污染、闪变以及三相不平衡等功率质量指标都会产生不同的影响。

由于π接提供了2个接入点，在面对负载波动和发电不稳定性时，这种结构能更加有效地维持电压稳定性，分散风险和影响，减少任意接入点所承受的压力。

谐波污染在π接方式下会得到一定程度的缓解，由于新能源场站的电力可以通过不同路径进入电网，分摊到各个路径上的非线性负载将会降低，相应地减少了谐波的产生[5]。

对于闪变现象，π接结构可以提供更稳定的电压，能够在一定程度上减少由大型新能源设备产生的瞬时负载变化造成的电压波动，进而减轻闪变。

至于三相不平衡问题，π接方案能通过2个接入点平衡电流分布，有利于维持三相电流的均衡。

而对于T 接方式，由于所有的新能源功率都是通过单一点并入电网，电网对电压稳定性的控制更具挑战性，一旦发电功率突变对系统产生影响，整个连接点的电压都会受到较大波动。

谐波污染在T 接方案中的影响会更加显著。

因为所有从场站输出的电能都集中通过这个节点，并且谐波都将集中传播，所以更有可能引起电网的谐波问题。

T 接对闪变现象的抑制能力会比π接弱，任何新能源发电造成的电压波动都会直接通过单一连接点对电网产生影响。

在三相不平衡的问题上，与π接相比，T 接并未提供附加的平衡机制，使得三相不平衡问题更加突出，尤其是当场站出现一相的问题时，整个系统的平衡将受到冲击。

2.4　调度和控制能力
在电力系统调度和控制方面，π接与T 接方案会对灵活性和控制难度造成不同的影响。

采用π接方式，其双重接入点的设计增加了调度的灵活性，使得对于供电路径和容量的管理更加灵活，有助于实现更为精细化的功率分配和优化。

在面对新能源出力的波动性时，能够通过多个路径分散风险并调整输电路线，以适应不同的发电和负载条件。

然而这种复杂的接入方式也提高了控制的难度，要求使用更高级的监控系统和智能控制算法来实时监测和协调2个接入点的状态，以保持电网的稳定运行。

解决这一问题的方法包括采用先进的电网管理系统，如集成了分布式能源管理系统（Distributed Energy Resource Management System ，DERMS ）或高度自动化的电网运维系统。

在对比π接和T 接对新能源出力波动性的容纳和调频响应方面，π接因具备分散风险的优势，在容纳新能源出力的波动性上表现更优。

例如，当新能源出力突然增加或减少时，π接方式可以调整2个接入点中的1个或2个来应对这种变化，不仅可以稳定电网，还能减少对传统电源的调频需求。

而T 接方案的单点进入特性决定了对波动性的响应可能会更加
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