新能源电力系统优化控制方法及关键技术 孟醒

发表时间:2020/5/25   来源:《中国电业》2020年3期   作者:孟醒
[导读] 近几年来,随着社会的进步和时代的发展,
        摘要:近几年来,随着社会的进步和时代的发展,我国电力系统得到了迅速发展。文章对新能源电力系统概述和特点进行简单的论述,并对新能源电力系统优化控制办法和关键技术展开探讨,可供相关人员参考。
        关键词:新能源;电力系统;优化控制方法;关键技术?
        引言
        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。
        1新能源电力系统的特征
        高渗透是新能源电力系统的重要特征之一,目前我国主要在甘肃、新疆等地对新能源进行集中的应用。依据我国的基本国情来看,未来新能源电力系统在我国的发展趋势也会呈现普遍集中式的分布,地理位置基本决定了这种格局,只有这样才能告别通过大电网输送的方式,从而避免了在输送过程中造成的能量损失及浪费,从而使可再生资源能够得到充分的利用。侧向供应的多能源互补也是新能源电力系统的特征之一,其内容主要包括两个方面:一是供应方面,运用精确的预测技术,通过对风能、太阳能、生物质能等绿色能源的利用,充分发挥新能源电力系统的优势与作用,减少波动问题的出现;二是需求方面,要对当前电力系统的先进技术进行合理的利用,确保用户可以准确了解家庭用电的情况,能够依据相关的运行状态对价格的变化进行掌控,根据自身的用电情况及时进行用电的调节。
        2新能源电力系统优化控制方法
        2.1新能源电力系统友好型控制方法
        新能源电力系统友好型控制方法相对于传统的能源形势来讲,能够提供更高的电力输出,有效地提升新能源电力系统的稳定性。新能源通过各项科学分析,依据历史数据以及天文气象等信息,利用数据分析解读可控手段和方法,因此,新能源的分析预测已经成为了调控的重要手段。对于新能源电力系统的分析预测主要是针对其功率进行控制。当前功率预测可以分为3个等级:日、小时、分钟。就当前新能源电力发展的状态看,优化控制方法的功率预测分级已经成为不可缺少的一项方式方法。在未来新能源的道路上,需要更加精细、更加优化、更加稳定的友好控制。同时,沼气、蒸汽、火电、水电、核电、太阳能发电、潮汐发电、波浪发电等一系列能源之间的互通互补也将成为重要的发展方向。
        2.2新能源电力系统多源互补控制方法
        所谓的新能源电力系统多源互补控制方法,主要就是利用水利能源、煤炭能源等一系列传统的发电形式中的稳定性,来协调太阳能源、风力能源等可再生能源较为不稳定的电力输出,从而在多个能源相互之间补充的情况下,使电力系统达到相对平衡的状态。但是,也基于我国的实际国情,当前较为缺乏的就是能够储能灵活的能源,因此,在我国煤炭储量位居世界第三的前提下,就需要努力提升燃煤能源,以此来对当前较为薄弱的多个可再生能源进行互补,从而提升电力系统的利用率。
        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。


        3新能源电力系统关键技术
        3.1电源响应技术
        应用电源响应技术,主要是在技术能力上有所突破,适时引进国外先进的新能源发电、输送以及平抑电力波动等一些新技术,以提高新能源的电力发电与应用效率,重要的是需要通过开放电网,以此来实现所有电力系统的公平接入,利用新型的电网友好型发电技术与其他多种可再生能源互补,实现与源网的协同机制,并且不断地加强和完善清理能源的补偿机制,保障清洁能源电力系统的长效发展,同时开放电网的公平接入,建立新能源电力系统发展的新机制,促进新能源电力系统在“十三五”之后全面发展。
        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大数据系统技术
        大数据技术应用近年来很受青睐,尤其像新能源电力这样的大系统结构,可通过对能量流、物质流、信息流的控制、分配与完成进行一系列的可协调性、稳定性以及能通性的分析,使信息传递更完整,更灵活。除此之外,大数据技术还具备清理、解读、存储等多项功能,尤其是新兴的大数据融合技术与可视化技术等应用,更为新能源电力大系统提供了广阔的发展空间。
        3.5广义模型和方法集成技术
        由于对新能源电力系统进行建模具有很高的复杂性,需要应用专业性技术把普遍采用的建模办法和算法进行拓展,从而满足新能源系统。当前,多采用广义模型和算法集成技术。采用识别推理办法,通过建立起模型数据库、知识库,利用专家系统来对新能源电力系统模型进行判断和识别,从而满足控制算法的要求,可以从模型库中提取满足具有实用价值的数学模型,并进行推理计算来进行拓展。应用识别映射办法,需要采用图像识别和网络识别等技术,对现存新能源数学模型和计算方法进行分析,了解是否能满足新能源电力系统需求,并创建大系统模型和新能源模型间的对应关系。应用推理映射方法,需要把非线性映射和知识推理进行高度地结合,可以把其他类型大系统数学模型和控制算法应用到新能源电力系统中,从而建立起新型的
        自学习模型。
        结语
        随着经济时代的不断进步与发展,新能源电力系统的应用已成为必然的趋势。因此,在日后的发展过程中,我国需要做到对新能源电力系统优化控制的深入研究,将其控制方法及技术作为重点研究内容,使能源得到科学合理的储存,电力系统中的能源互补得到真正的实现。也只有这样,才能使可再生资源得到最充分的利用,从而大大促进我国新能源电力系统的发展,为我国新能源电力事业做出贡献。
        参考文献
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        [2]冯双磊,王伟胜,刘纯,等.风电场功率预测物理方法研究[J].中国电机工程学报,2019,30(2):1-6.
        [3]曾鸣,杨雍琦,李源非,等.能源互联网背景下新能源电力系统运营模式及关键技术初探[J].中国电机工程学报,2019,36(3):681-691.
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