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新能源电力系统优化控制方法及关键技术综述

2020-05-19刘进辉

科学与信息化 2020年6期
关键词:优化控制关键技术

刘进辉

摘 要 随着新型发电技术不断被研发出来,新能源电力系统的应用已经成为未来发展趋势,需要人们对新能源电力系统优化控制关键技术进行深入的分析和研究,以实现多种能源的高效互补,从而保证电网供电的稳定性,为用户输送清洁、可靠的电能。

关键词 新能源电力系统;优化控制;关键技术

1新能源电力系统的概念

传统电力系统的能量来源通常为一次能源,例如煤炭、石油、天然气等。随着科学技术的不断进步,传统的能源系统逐渐被取代,可再生资源的利用越来越普遍,新能源电力系统已经逐渐被应用于生活中。传统电力系统的优势在于其发电空间模式较稳定,可以进行存储,可对电力系统的双侧进行调控;而可再生资源电力系统无法进行存储,由于其主要的发电能源为再生能源,因此具有明显的不确定性,且调控性较差。因此,为弥补可再生能源调控性的缺陷,新能源电力系统逐渐出现并开始被应用,从而促进了可再生资源的应用[1]。

2新能源电力系统优化控制办法

2.1 新能源电力系统友好型控制技术

与传统能源供电方式进行比较来看,采用友好型控制技术,可以形成高质量的电能输出,使新能源电力系统运行得更为稳定。需要对新能源发电的各项影响参数进行分析和研究,结合历史和气象等方面的数据,可以确定采取最优控制方法及措施。所以,新能源预测已经成为可进行有效调整的主要措施。主要是动率方面进行预测和控制,可以把预测划分为日、小时和分钟。從现在的新能源发展情况来看,对功能进行预测和分析被作为重要的控制办法。在将来对新能源的预测方向,需要采取更为准确、稳定的友好控制技术。与此同时,还应该使太阳能、沼气能、潮汐能、水能等不同绿色能源进行有效互补。

2.2 新能源电力系统多能源互补控制

该种控制办法主要是应用煤炭或水利等发电方式的稳定性,来对风力、太阳能等多种绿色能源不稳定电能输出进行调节,可以使多种能源进行互补,从而让电力系统处于平衡状态。可是,从中国的绿色能源使用情况来看,需要提供足够的灵活能源,而我国的煤炭储量丰富,可以采用煤炭资源来对新能源电力系统进行补充,从而提升电力系统的利用效率。

2.3 双侧资源控制

与原来采取的电力系统进行比较来看,采取的发电控制方式会随新能源发电规模变大而增大,只采用单侧能源控制方式无法达到对新绿色能源的发展需要。随着经济的不断发展,对电能的需求量不断增大。原来的单一能源供给和用户需求已经被突破。所以,针对新能源电力系统采取的双侧能源控制方式,有着显著的双随机波动性,为了更好地处理好能源发电配合问题,尽可能地减小误差来提升电力系统稳定性,可以使新能源发电系统得到有效的应用[2]。

2.4 微电网控制

微电网控制技术可以把多种分布式发电进行高效结合,可以更好地为本地负荷进行供电,有着较好的供电灵活性。微电网系统中有着多种不同方式的分布式供电源,可以对现有供电系统容量进行扩充,充分应用可再生能源的作用。比如,电动汽车为一种分布式能源微电网迭制,在用电高峰期可以把存储的电能进行合理应用,电能可以转变为驱动电动汽车运行的机械能,可以在用电高峰期为电力系统提供能量。

3新能源电力系统关键技术

新能源电力系统控制技术需要充分利用电力系统原有结构,可以让电力系统在稳定性较差的状态下,使新能源电力系统安全、稳定地运行。所以,对控制技术进行创新是解决新能源电力系统的主要手段。为了实现新能源电力系统的优化和控制,需要建立起完善的技术创新管理体制,保证电力系统向着智能化、可调控性、信息化方向发展。

3.1 电源响应技术

引进并吸收国外研发的新能源发电、输电和电波抑制等方面的新技术,从而提升新能源发电的效率,需要对现有的电网系统进行开放,让更多的电力系统可以接入到电网运行平台,采用友好型发电技术并结合其他绿色能源进行补充,建立起电网协同发展机制,改进和优化绿色能源的补偿体制,使得绿色能源电力系统可以得到健康发展。

3.2 电网响应技术

针对新能源电力系统会使电网产生一定程度的波动,导致新能源电能不能在电网中进行有效的输送,这是由于新能源电力系统特性决定的,会导致电力系统的耐受力和通电能力不足。科学合理的应用高电压、不对称穿越技术,使供电网络形成惯性。结合国内新能源发电现状和地理位置上的差异,建立起新型的电网架构,使得不同地区间的电力系统可以进行互补,让可再生能源在不同区域进行交易,需要采取新型输电方式,并结合电网响应技术进行控制[3]。

3.3 负荷响应技术

新能源电力系统不具备较强的抗干扰能力,如果外界环境存在着较大的电磁干扰时,电力系统的可靠性、安全性就会受到影响,严重情况下会使得电力系统完全瘫痪,需要使电力系统具备承受更高峰值的能力。充分发挥出电力设备集中布置的优点,使得供电距离得到保证。也就是使电力设备在单位时间内可以共同来承担电力负荷,需要制定出新能源协同响应管理制度,采用技术手段来对电力负荷进行配置,进行电力系统运行大数据的分析和应用,可以在将来实现对电力系统的供电和需求侧进行互补。

3.4 云端智能综合控制技术

电力系统运行数据比较复杂,存在着多种逻辑控制关系,需要不断优化和改进运行数据处理系统。随着云计算技术的不断发展,云端智能综合控制技术已经被引到新能源电力系统控制中来。采用云存储技术可以实现对电力系统运行数据的灵活应用,使得运行数据互通性得到不断增强。电力系统的规划和调度可以通过云计算技术得到高效实现,有效地提升了电力系统的协调性,还可以实现电力系统的智能化管理及调整,减少对系统资源的占用[4]。

4结束语

在能源方面,我国目前正处在能源行业转型阶段的关键时期,正在逐步由传统能源向新能源转型,作为我国能源革命的主要目标,新能源的开发利用在这一时期起着至关重要的作用。

参考文献

[1] 戴忠.新能源电力系统优化控制方法及关键技术[J].农村电气化,2017,(5):47-48.

[2] 黎嘉明.应对大规模新能源并网的电力系统发电调度控制研究[D].武汉:华中科技大学,2017.

[3] 曾鸣,白学祥,李源非,等.基于大系统理论的新能源电力系统优化控制方法及关键技术初探[J].电网技术,2016,40(12):3639-3648.

[4] 徐宪东.电/气/热微型能源系统的建模、仿真与能量管理研究[D].天津:天津大学,2014.

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