摘要：在国民经济迅猛发展的过程中，生活与工业用电呈现持续上涨趋势，逐步显现用电需求和电力供应两者的矛盾。长期以来应用的供电模式将火力发电作为主体，因为近些年煤炭资源越来越少，并且日益加重因煤炭燃烧而导致的环境污染，所以目前正逐步向复合模式发展。多样性已成为电力来源的重要特征，尽可能减少火力发电，全面发展各项新能源，主要包括水电、太阳能与风电等，希望以此改善电力供应现状。
关键词：新能源；接入；电力；多目标；优化调度；
随着社会经济与科学技术的飞速发展，生态环境污染日益加剧，人们对环境保护的重视程度不断提高，并且不可再生能源锐减，而新能源极具优势，既可再生又无污染，因此得到大力发展与应用。通过新能源促进发电技术更大发展，同时也带给电力调度全新挑战。
一、概述
近年来，风能和太阳能等一系列低碳可再生能源逐渐得到开发利用。新能源所具有的环保和低成本的特性有利于低碳经济的发展，但单一小型新能源电站因装机容量偏小、调节能力差，其环保和低成本优势的发挥会受到限制。同时，新能源出力的间歇性与波动性进一步加大了系统调度的难度。随着新能源发电的种类增多以及规模的不断增大，可选调度方案也不断增多，因此，研究新能源接入对现有调度的影响具有重要意义。研究了在新能源接入的情况下电力系统以氮氧化合物排放量最小为目标函数时的环境经济调度问题，但对新能源的可靠性考虑不足。评估了电网可接纳风电容量对电力系统安全运行的影响，分析了风电接入的可靠性。
二、新能源作为发电来源带给电力调度的问题
1.组成形式的问题。在中国，近些年新能源装机以及发电量呈现逐年大幅上涨趋势，对能源结构调整产生巨大影响。就风力发电与太阳能发电而言，其具有较为成熟的技术，并且已经实现规模化开发及商业化应用，在所有种类的新能源中，风能和太阳能遥遥领先。对比其他国家，我国的风电规模与光伏发电增长速度都位居榜首，光伏发电和并网发电装机容量现已超过一亿千万。不过，生物质能和海洋能等新能源的存在形式通常为分散式，开发及应用均浅尝辄止，主要原因是缺乏经济效益、地理分布影响及发电技术水平有待提高等。
2.对调度性不利。新能源发电特征鲜明，主要包括波动性及间歇性等，在将其并进电网之后，势必影响原来电网的稳定性及安全性等，此时应该有效协同配合。例如风能发电，因为风力时有时无，无法有效管控，在电网中并入风电机组之后，因为丧失或改变时段性功率，一定会对电力实时平衡造成严重影响，从而导致电网运行的稳定性及安全性得不到有效保障。自然条件同样会对新能源发电产生巨大影响，导致其难以预测和调控。不过，各类发电方式受到影响的程度有高有低。虽然自然条件会对地热能产生影响，不过一般它在较长时间中可以确保稳定性的能量来源。再者，因为热值不稳定会导致生物质能发电存在稳定性与经济性等问题，而自然条件对其影响较小，可以比较容易的实施调控。对于风能发电与太阳能发电，自然条件对其影响最大，目前新能源发电在并入电网后，可控性是其不稳定性的主要影响因素。因为新能源接入电网，且规模较大，在运行与生产方面带来重大挑战，所以亟需以大规模新能源并网为对象，探究其电力调度，统筹所有发电能源，实现功率供给和需求的实时动态平衡，达到安全运行要求，进而科学高效地应用新能源。
三、新能源发电技术
1.风力发电。风能所指的是因气压差异刺激大气活动而发散出动能。就风力发电而言，决定其可行性的因素有2项，一是风能密度，二是可利用风能年累计小时数。较强随机性以及间歇性是风能的突出特征。主要有2个方面的原因：其一，自然环境条件对风能有决定性。
具体而言包括地貌环境、大气温度以及大气压力，三者均会产生较大影响；其二，风况具有不确定性，时有时无，风速往往处于动态变化之中，陆地通常白天风速大，最大时间点为正午2点，夜间风速小，最小时间点为凌晨6点，海洋水体温度在夜间超过大气温度，由此导致大气层热稳定性变化增大，而正午2点海洋风速达到最小值，在凌晨6点风速最大。随机性与间歇性决定了风能作为一种电能来源具有较高的不确定性，且调控难度大。当下，通过风机切入和切出速度的设定和控制实现对风电的调度。在风机切入速度小于风速时，自动装置会在电网中接入风机。在风机切出速度与风速一致时，为了防止损坏风电机组及电网，将暂停发电。
2.太阳能发电。在太阳能内部，核聚变持续发生，散发光和热，极大能量向外释放，到达地球之后的太阳辐射便为太阳能。通过研究相关数据发现，太阳还有51亿年的寿命，在人类的认知中太阳能作为一种环保能源永不枯竭。其强度有3项决定因素，一是强度，而是日照量，三是日照时间。当前该能源的发电式主要有2种，第一种是通过利用太阳能所产生的热能达到发电的目的，具有较低效率；第二种是光伏发电，利用光电反应，直接实现光能向电能的转化。其中，光伏发电目前的利用率较高，可以说太阳能发电具有广阔前景，但投资成本及转换效率等因素决定了该能源现在往往以小规模存在。
四、新能源接入的电力多目标优化调度
1.构建多目标优化调度模型。在综合考虑各种影响因素的基础上，通过各类约束条件下数学建模，构建起多目标优化调度模型，做好其可行性的计算验证工作，由此在方法方面为调度方案的系统制定提供有效指导。
2.短期电力调度。针对传统电力调度来讲，其电力来源比较稳定，并且容易控制，主要为以负荷为基础的可预测性，此外常规电源也具有较强确定性，由此制定电力优化调度方案。在电网中接入强间歇性与难以调控的新能源，在较大程度上降低了电网稳定性，使其处于实时动态变化中，增大发电功率预测难度。要确保电力稳定，需要积极处理电力调度不确定因素，即预留相应旋转备用，减小引发系统备用缺乏与负荷丧失风险的概率。该调度方式将直接影响常规机组，导致其运行长时间处于低效状态，严重浪费资源，新能源应用效益有所降低，对运行成本的节约非常不利。
3.建设备用电源，利用储能设备，改善电源结构布局。在新能源接入电网之后，要确保电力平衡，需要在电力系统中适当加大调峰容量。在调峰能力较强且稳定性较高的备用电源建设过程中，当新能源处于不稳定期时，需尽快完成调峰。与此同时，部分储能设备在开发及应用方面具有较强实用性，对此应在新能源电力过剩时进行电能存储，当功率丧失并且用电负荷达到高峰时，将其作为备用电源。对于新能源接入电网之后所产生的不确定性，该调度方式可以有效避免风险，不过在短时间中仍旧难以应用，并且投资成本过高。
4.构建智能化管理系统，建立市场机制，引进高效需求侧响应。近年来，智能化电网不断地发展，随之带来大规模集中或分散新能源电源群体。同时也出现了众多具有可调度性的负荷群体。在电网调度方案中将其引入，能够使个体单元和区域电网所存在的矛盾得到有效协调。在国外，为确保新能源接入电网之后的电力平衡，主要应用侧响应机制。全面、高效应用具有较强间歇性的能源，从整体上提高供电应变能力及其可靠性。
总之，新能源接入电网后，严重影响电能质量、电压调整以及电力稳定性与安全性等。而新能源接入电力多目标优化调度发挥着不容小觑的作用，可以先整合能源结构后再利用，使各项常规能源的调峰能力达到最大值，通过多种先进手段的应用有效控制风电场，拓展跨区电力交易规模，进而实现减少电力成本、绿色环保以及可持续发展的目的。
参考文献：
[1]肖永胜，浅析新能源接入对电网电能质量的影响.2018
[2]黄宏宇.关于新能源并网供电无功性能优化设计研究.2019.