基于智能電網(wǎng)的清潔能源并網(wǎng)技術(shù)

魏顯文

（武威職業(yè)學(xué)院 甘肅 武威 733000）

基于智能電網(wǎng)的清潔能源并網(wǎng)技術(shù)

魏顯文

（武威職業(yè)學(xué)院 甘肅 武威 733000）

在清潔能源技術(shù)并網(wǎng)過(guò)程中，存在較多的技術(shù)難題和經(jīng)濟(jì)壓力，對(duì)清潔能源投資者產(chǎn)生巨大影響。目前，我國(guó)政府對(duì)智能電網(wǎng)中清潔能源并網(wǎng)提供了很多政策扶持，使其逐擺脫了劣勢(shì)的發(fā)展情況。本文對(duì)智能電網(wǎng)中清潔能源并網(wǎng)存在的問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)，從電力電子技術(shù)控制方法等四方面，論述了智能電網(wǎng)的清潔能源并網(wǎng)技術(shù)主要的控制方式。

智能電網(wǎng)；清潔能源；并網(wǎng)技術(shù)

1 清潔能源并網(wǎng)中存在的問(wèn)題

1.1 拉手線路并網(wǎng)

在傳統(tǒng)火力發(fā)電廠中，采用雙向供電的并網(wǎng)模式，在每條線路上安裝一個(gè)雙向計(jì)費(fèi)系統(tǒng)，以發(fā)電廠并網(wǎng)回路中的電流量為基礎(chǔ)，計(jì)算出整個(gè)火力發(fā)電廠的發(fā)電量。如果將這種計(jì)算模式利用到清潔能源之中，由于清潔能源企業(yè)發(fā)電量較小，導(dǎo)致清潔能源企業(yè)的發(fā)電量很難被計(jì)算出來(lái)。與此同時(shí)，在發(fā)電企業(yè)中，由于勵(lì)磁電流管理問(wèn)題，當(dāng)容量較小的電場(chǎng)被并入到容量很大的發(fā)電系統(tǒng)時(shí)，會(huì)使各個(gè)控制回路變得十分復(fù)雜，影響了小容量發(fā)電廠在整個(gè)回路中的正常運(yùn)行。

1.2 雙向計(jì)量問(wèn)題

在傳統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)中，雙向計(jì)量系統(tǒng)均是通過(guò)電磁驅(qū)動(dòng)而完成相關(guān)工作，由于電磁驅(qū)動(dòng)往往需要較大的電力支持，因此并不能將小容量發(fā)電設(shè)備在并網(wǎng)時(shí)的電能需求量有效反應(yīng)出來(lái)。電源容量與電廠中的裝機(jī)容量并沒(méi)有太大聯(lián)系，它主要取決于發(fā)電廠在日常工作中的工作效率[1]。

1.3 設(shè)備補(bǔ)貼與差價(jià)扶持

目前，很多清潔能源發(fā)電廠（包括風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電）主要收入來(lái)源包括：第一，國(guó)家電網(wǎng)為響應(yīng)國(guó)家政策對(duì)電能進(jìn)行回收；第二，企業(yè)所在的當(dāng)?shù)卣畬?duì)清潔能源的資金扶持。從實(shí)際情況來(lái)看，我國(guó)清潔能源企業(yè)將主要任務(wù)都放在了生存之上，幾乎沒(méi)有精力去進(jìn)行發(fā)展，很多清潔能源企業(yè)如果沒(méi)有了政府支持，可能將無(wú)法維持一天的生產(chǎn)工作。

2 智能電網(wǎng)清潔能源并網(wǎng)控制的主要方式

清潔能源并入智能電網(wǎng)，可以將清潔能源的作用有效發(fā)揮出來(lái)。并網(wǎng)一旦實(shí)現(xiàn)，便可以提高電網(wǎng)的運(yùn)行效率。另外，智能電網(wǎng)可以根據(jù)不同的電源類型實(shí)施不同的控制策略，實(shí)現(xiàn)對(duì)清潔能源的控制和管理。

2.1 電力電子技術(shù)的控制方法

光伏電池以及燃料電池等都需要使用電力電子變頻器來(lái)實(shí)現(xiàn)控制變換，只有這樣，才能實(shí)現(xiàn)與智能電網(wǎng)的相互連接。在逆變器使用過(guò)程中，需要以清潔能源并網(wǎng)為前提，與此同時(shí)，在清潔能源并網(wǎng)過(guò)程中，逆變器的設(shè)計(jì)十分重要，除了功能完備之外，還需要根據(jù)某些要求進(jìn)行功能設(shè)計(jì)。

2.2 多代理系統(tǒng)的控制方法

一般來(lái)說(shuō)，在太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電過(guò)程中，受地域影響極為嚴(yán)重，而且二者具有一定的互補(bǔ)性，這種互補(bǔ)性是為供電系統(tǒng)提供有效能源的重要形式之一。在現(xiàn)代智能電網(wǎng)中，多代理系統(tǒng)主要是控制發(fā)電代理以及發(fā)電單元代理等。通過(guò)這種方式，不但可以滿足管理和分散的運(yùn)行策略，還可以對(duì)各級(jí)電源實(shí)施有效控制。當(dāng)負(fù)載信息或者其他指令信息由代理系統(tǒng)生成到發(fā)電單元之后，之后發(fā)電單元經(jīng)過(guò)一系列作用，將信息數(shù)據(jù)傳送到用戶代理手中，實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)中的雙向溝通。

2.3 虛擬發(fā)電廠控制方法

在虛擬發(fā)電廠發(fā)電過(guò)程中，其發(fā)電技術(shù)的主要原理便是將電網(wǎng)中清潔能源和電網(wǎng)中受控制的電荷以及儲(chǔ)存能量的系統(tǒng)三者結(jié)合在一起，組成一個(gè)特別的電廠，使其加入到電網(wǎng)運(yùn)行之中。因此，虛擬發(fā)電廠能夠?qū)崿F(xiàn)清潔能源的有效接入和控制，并將其中存在的問(wèn)題有效解決。在虛擬發(fā)電廠中，每個(gè)分系統(tǒng)都會(huì)與能量管理系統(tǒng)相連接，如果再將智能電網(wǎng)加入其中，便會(huì)使控制中心獲得雙向傳輸功能。同時(shí)，由于虛擬發(fā)電具有先進(jìn)的監(jiān)測(cè)功能，它可以針對(duì)不同的節(jié)點(diǎn)對(duì)動(dòng)態(tài)電壓進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)定，這其中包括誤差的數(shù)據(jù)測(cè)定、頻率的高低變化等，為智能電網(wǎng)的清潔能源并網(wǎng)技術(shù)提供良好條件。

2.4 智能電網(wǎng)高級(jí)故障管理技術(shù)

在智能電網(wǎng)中，高級(jí)故障管理為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)提供了很好的機(jī)會(huì)。高級(jí)故障管理系統(tǒng)是根據(jù)智能控制中心的電網(wǎng)自動(dòng)化和繼電保護(hù)裝置等實(shí)施的一種特殊管理策略。為了使發(fā)電單元的穩(wěn)定性獲得提升，工作人員需要提前將孤島運(yùn)行的條件進(jìn)行處理，并根據(jù)具體容量對(duì)孤島運(yùn)行的供電量進(jìn)行合理調(diào)整。在切換運(yùn)行方式之前，工作人員還要對(duì)發(fā)電單元的電力耦合設(shè)備進(jìn)行檢查，確定好微處理器的工作狀態(tài)是否穩(wěn)定，確保在孤島運(yùn)行狀態(tài)下，讓電網(wǎng)中各個(gè)回路受到有效保護(hù)。

3 智能電網(wǎng)的清潔能源并網(wǎng)技術(shù)未來(lái)發(fā)展方向

3.1 智能配電自動(dòng)化系統(tǒng)

從目前發(fā)展來(lái)看，我國(guó)的中低壓配電網(wǎng)并沒(méi)用安裝高級(jí)監(jiān)測(cè)設(shè)備，很多清潔能源在接入到電網(wǎng)之后，讓原本簡(jiǎn)單的系統(tǒng)變得復(fù)雜，而且難以控制，甚至影響到了功率輸出和潮流監(jiān)測(cè)和控制，降低了電能的穩(wěn)定性，使電網(wǎng)運(yùn)行受到了嚴(yán)重影響。因此，我國(guó)相關(guān)企業(yè)應(yīng)積極發(fā)展智能配電自動(dòng)化系統(tǒng)，在控制中心內(nèi)接入清潔發(fā)電模型，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)可再生能源的接入。另外，還可以加強(qiáng)電能質(zhì)量的監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)清潔能源的有效管理，提供智能電網(wǎng)供電的可靠性。

3.2 高級(jí)控制技術(shù)

智能電網(wǎng)中的高級(jí)控制技術(shù)可實(shí)現(xiàn)清潔能源的直接接入和控制，并在智能電網(wǎng)平穩(wěn)運(yùn)行基礎(chǔ)之上，提高整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行效率。在這其中，虛擬發(fā)電技術(shù)便是清潔能源接入的有效途徑之一。在虛擬發(fā)電廠中，每一個(gè)清潔能源電源都可以和EMS系統(tǒng)直接連接在一起。因此，經(jīng)過(guò)高級(jí)控制的作用，能夠使虛擬電廠更加自由的與智能電網(wǎng)進(jìn)行能量交換，并為其提供無(wú)功支持和備用熱。當(dāng)供電系統(tǒng)接入多種可再生能源之后，虛擬電廠便可以將風(fēng)電廠、燃?xì)怆姀S等新能源整合在一起，并與先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合，讓虛擬電廠中的發(fā)電量得到更好調(diào)控，以此來(lái)滿足企業(yè)發(fā)展對(duì)電力的需求。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，智能電網(wǎng)的清潔能源并網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，可以使我國(guó)智能電網(wǎng)得到更好發(fā)展，解決我國(guó)目前存在的能源緊缺等問(wèn)題?，F(xiàn)如今，智能電網(wǎng)技術(shù)在世界各國(guó)中得到了深入發(fā)展，通過(guò)對(duì)不同國(guó)家電網(wǎng)設(shè)備的改造和監(jiān)測(cè)，制定出統(tǒng)一發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)。雖然智能電網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)眾多，但卻屬于一種長(zhǎng)期而且浩大的工程，為此，我國(guó)相關(guān)研究人員應(yīng)持續(xù)不斷的對(duì)其進(jìn)行研究，保證清潔能源并網(wǎng)工作順利進(jìn)行。

[1]王智琦，冷月，吳倩紅.清潔能源接入的智能電網(wǎng)需求響應(yīng)綜述[J].電源技術(shù)，2015，39(08)：1798-1800.

[2]劉振亞.構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)推動(dòng)能源清潔綠色發(fā)展[J].中國(guó)電力企業(yè)管理，2015，(23)：14-17.

TM72 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1009-5624（2018）01-0091-02