新能源電力系統(tǒng)優(yōu)化控制方法及關(guān)鍵技術(shù)探究

趙繼偉 鄭麗偉 沈陽恒久安泰環(huán)保與節(jié)能科技有限公司

隨著時代的進(jìn)步，人們對能源的需求量不斷變大，一次性能源消耗嚴(yán)重，環(huán)境資源問題也日益嚴(yán)峻，已經(jīng)逐漸成為當(dāng)今世界各國關(guān)注的焦點(diǎn)。近些年，我國的環(huán)境問題不斷的出現(xiàn)，人們對于環(huán)境的破壞以及資源的浪費(fèi)問題引起社會的高度關(guān)注。由于資源的大量攝取以及生態(tài)環(huán)境的破壞，能源危機(jī)問題迫在眉睫，需要社會加強(qiáng)重視的力度。作為我國的能源部門，為了改善這一問題，最近幾年加強(qiáng)了對內(nèi)部技術(shù)的研究與投入，很多新能源逐漸地被應(yīng)用到各個行業(yè)中。其中電力企業(yè)在新能源發(fā)展的過程中研發(fā)了很多的創(chuàng)新技術(shù)，這是保證電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定發(fā)展的關(guān)鍵。但是由于一些可再生新能源在使用的過程中也會存在一定的問題，因此需要企業(yè)高度的重視，加強(qiáng)研究，避免出現(xiàn)間歇或者隨機(jī)的現(xiàn)象發(fā)生，從而導(dǎo)致電力能源的生產(chǎn)受到影響。

一、新能源電力系統(tǒng)的特點(diǎn)介紹

①能源可再生利用比例高。新能源電力系統(tǒng)當(dāng)中能源的高滲透率以及可再生性為系統(tǒng)重要特點(diǎn)。由于系統(tǒng)運(yùn)行使用太陽能和風(fēng)能，上述能源可再生，并且能量密度相對較低。在我國“三北”地區(qū)分布較為集中，因此，我國未來的新能源系統(tǒng)主要是分布式、集中式等類型可再生資源和遠(yuǎn)距離電網(wǎng)敷設(shè)以及微域網(wǎng)相互融合模式，能夠最大限度利用能源，產(chǎn)生電力。②在供應(yīng)側(cè)可實(shí)現(xiàn)多能源互補(bǔ)。新能源電力系統(tǒng)，建設(shè)過程主要通過“縱向源、電網(wǎng)、負(fù)荷、儲能”等系統(tǒng)之間協(xié)調(diào)互動來實(shí)現(xiàn)多能源互補(bǔ)。系統(tǒng)運(yùn)行期間，保證對新能源系統(tǒng)的高效利用為最終目標(biāo)。在供應(yīng)側(cè)可利用再生能源對于發(fā)電量精準(zhǔn)預(yù)測，對發(fā)電設(shè)備精準(zhǔn)控制，實(shí)現(xiàn)新能源發(fā)電過程可調(diào)控。同時，還可將傳統(tǒng)的抽水蓄能以及水力、火力發(fā)電站等和可再生能源電站集中分布，實(shí)現(xiàn)對能源的全方位調(diào)控，進(jìn)而完成多種能源類型的電力互補(bǔ)，使電網(wǎng)整體呈現(xiàn)出穩(wěn)定的特點(diǎn)，控制再生資源在發(fā)電過程產(chǎn)生波動對于電力系統(tǒng)產(chǎn)生的影響。輸配電期間，利用新型電網(wǎng)結(jié)構(gòu)以及輸配電模式，配合安全系統(tǒng)、儲能設(shè)施等全方位應(yīng)用，提高電網(wǎng)接納可再生能源能力，防止物理通道對于電力資源配置產(chǎn)生影響。

二、新能源電力系統(tǒng)優(yōu)化控制方法

（一）調(diào)度結(jié)構(gòu)的優(yōu)化

新能源電力能量的密度較低、分布范圍廣，因此調(diào)度的復(fù)雜性較高，在調(diào)度結(jié)構(gòu)層面應(yīng)該由傳統(tǒng)的集中式轉(zhuǎn)變?yōu)榉稚⑹健３酥?，在調(diào)度模型及方法這一方面，應(yīng)該按照隨機(jī)性處理新能源的思路，將傳統(tǒng)的確定性模型和算法轉(zhuǎn)變?yōu)檫m應(yīng)新能源的模型及算法。

（二）雙側(cè)資源控制

與原來采取的電力系統(tǒng)進(jìn)行比較來看，采取的發(fā)電控制方式會隨新能源發(fā)電規(guī)模變大而增大，只采用單側(cè)能源控制方式無法達(dá)到對新綠色能源的發(fā)展需要。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對電能的需求量不斷增大。原來的單一能源供給和用戶需求已經(jīng)被突破。所以，針對新能源電力系統(tǒng)采取的雙側(cè)能源控制方式，有著顯著的雙隨機(jī)波動性，為了更好地處理好能源發(fā)電配合問題，盡可能地減小誤差來提升電力系統(tǒng)穩(wěn)定性，可以使新能源發(fā)電系統(tǒng)得到有效的應(yīng)用。

三、新能源電力系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)探究

（一）電力系統(tǒng)以及電瓶車的相融

將新能源電力系統(tǒng)與電瓶車相融合，運(yùn)用更多的清潔能源，隨著電瓶車的普及，越來越多的電瓶車開上街道，那么，作為必要的基礎(chǔ)設(shè)施，發(fā)展也必須得跟上。另外，如何高效化地把它們相融到電力系統(tǒng)中，也是一個探索。各個國家的合作能幫助我們在這方面完成“1+1=2”的功效。同時，讓我們也要在各個行業(yè)，在有利益相關(guān)的方面，包括交通領(lǐng)域、電能領(lǐng)域密切合作。讓我們相信新能源汽車以及電力系統(tǒng)，不論是在電力網(wǎng)方面還是在地方，通過一系列的技術(shù)性解決方案能緊密融合。再者，在市場監(jiān)管這方面政策的適應(yīng)，或者說是調(diào)節(jié)，也將能使這樣的融合迅速發(fā)生。

（二）負(fù)荷響應(yīng)技術(shù)

新能源電力系統(tǒng)不具備較強(qiáng)的抗干擾能力，如果外界環(huán)境存在著較大的電磁干擾時，電力系統(tǒng)的可靠性、安全性就會受到影響，嚴(yán)重情況下會使得電力系統(tǒng)完全癱瘓，需要使電力系統(tǒng)具備承受更高峰值的能力。充分發(fā)揮出電力設(shè)備集中布置的優(yōu)點(diǎn)，使得供電距離得到保證。也就是使電力設(shè)備在單位時間內(nèi)可以共同來承擔(dān)電力負(fù)荷，需要制定出新能源協(xié)同響應(yīng)管理制度，采用技術(shù)手段來對電力負(fù)荷進(jìn)行配置，進(jìn)行電力系統(tǒng)運(yùn)行大數(shù)據(jù)的分析和應(yīng)用，可以在將來實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)的供電和需求側(cè)進(jìn)行互補(bǔ)。

（三）電源相關(guān)技術(shù)

電源相關(guān)技術(shù)主要指電源響應(yīng)技術(shù)的應(yīng)用，即通過對國外先進(jìn)新能源發(fā)電及輸送等技術(shù)的引進(jìn)，主要指在技術(shù)能力方面的突破，通過新技術(shù)的引進(jìn)，可以將新能源的應(yīng)用效率及發(fā)電效率進(jìn)行提高。通過電網(wǎng)的開放，公平接入電力系統(tǒng)，同時要對清理能源的補(bǔ)償機(jī)制進(jìn)行不斷地完善加強(qiáng)，從而使清潔能源電力系統(tǒng)的發(fā)展得到長期有效的保障。

四、結(jié)語

總而言之，在未來的大部分時間里，新能源電力系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)和控制方法的轉(zhuǎn)化升級會逐漸成我國電力系統(tǒng)發(fā)展的主要目標(biāo)，只有真正實(shí)現(xiàn)新能源電力系統(tǒng)的自由使用，才能慢慢化解科技進(jìn)步與環(huán)境資源之間的沖突，才能真正進(jìn)行科技的全方位的研究投入，推動世界的進(jìn)步，為人們的理想生活帶來真正意義上的改變。然而，國家相關(guān)電力系統(tǒng)與新能源技術(shù)的融合研究還不夠成熟，還需要國家大量的研究投入來縮短新能源電力系統(tǒng)的推廣時間。