王智华
国网福建省电力有限公司南靖县供电公司 福建省 363600
摘要：近几年，资源短缺，气候复杂多变，环境污染严重，随着世界科技的不断进步，促进了电力系统可再生资源的建设，已经逐渐取代传统电力系统，风能、太阳能、水能以及核能资源的充分利用，加速了国内新能源与国家电网之间的转型，将绿色环保，低碳生活作为国家新能源战略的主要任务。本文主要以探究新能源电力系统优化控制及关键技术应用的探讨，借此推动电力用户主动试用新能源电力系统，推进新能源电力系统优化升级，有利于发电稳定。
关键词：新能源；电力系统；控制方法；关键技术
1.新能源电力系统的特点
新能源电力系统的中心意义就是实现真正的“纵向垂直互补,垂直网络负载能源存储协调”的帮助下相关的技术手段，减少一次性能源的使用，增加新能源在电力系统的比重，最后逐步使可再生能源占据电力资源结构的主要位置。新能源发电系统具有随机性和波动性、受温度的影响较大的特点，新能源集成产生的振荡对电力系统的安全运行有着重要的影响。因此，新能源比例越高，振荡问题就越严重，新能源的普及不仅会影响电力系统的安全稳定运行，而且会对新能源电力系统的运行率产生重大影响。
选择将传统煤燃发电系统转化成新能源电力系统最主要的原因就是，新能源系统本身所具有的可再生性、可重复性及可利用性。风能、核能、太阳能和水能等新能源的开发利用是现阶段新能源发展的重要组成部分。
目前，清洁改造电力基础设施的配套能力有待进一步提高，新能源电力系统深入渗透率高，导致对新能源电力系统的控制有着严重的不稳定性。特别是分布式发电的“弱调度”特性，使高渗透电力系统的运行难以控制。因此，研究多资源、多总体目标以及多约束的协调控制技术是十分必要的。新能源电力的另一个重要特征是其低能量密度。
2新能源电力系统主要发电类型
2.1风力发电
低压输电（LVT）无疑是风电技术中的一项重要技术。当风电机组的输出电压除LVT外均降低时，风区的风电机组会出现雪崩，最终导致整个正风区瘫痪，危害电力系统的稳定。因此，现在必须对风电机组进行低电压设计，以减轻低电压对风电场安全运行的威胁。为了保证低压风力发电机组的生存能力，在设计电压的基础上，使风机在受到冲击、SVG等压力的地区的输出电压能迅速恢复到正常水平，从而保证低压风力发电机组的生存能力。
2.2光伏发电
光伏发电利用太阳能电池板作为组件，配合逆变器、控制器等元件共同组成发电系统，光伏发电既可用于航天器，也可用于家用电源。光伏装置，尤其是安装在插座末端的光伏装置，过电压的风险最大，调整的可能性有限；为了使GVS的功率利用率达到最佳，GVS的控制方式有三种：直流电压、恒功率因数和恒无功因数，设定为0.98。在日常运行中，局部控制所需的电压控制基本上是恒功率因数控制，无功功率的变化是动态适应负荷的，如果系统电压超过额定电压的10%，在恒功率控制不能满足要求的情况下，必须启动恒功率控制，如35kV电厂的SVG电压控制方式：当负荷增加时，必须启动桩电压；5kV时，SVG工作在恒压模式（预计电压38kV），如果负荷较低，SVG工作在恒功率因数模式（恒功率因数：0.98）。在低负载时，SVG工作在恒功率因数模式下（恒功率因数：0.98）。随着母线电压的升高，母线电压也会升高。所述设备的总线电压的增加包括对控制器过电压的保护，并将所述设备从列表中移除。
2.3太阳能电池组件的 PID 效应
所谓 PID 效应，是指光伏组件的电位诱导退化（PID），即组件长期工作在高电压下，由于漏电流和负载积聚的影响，导致组件输出迅速降低。1）系统方面。
大年夜模块与地之间施加反向电压，并采取新工艺—微波逆变器，降低体系电压，降低 PID 效应。2）模块方面。湿度过高是导致模块内囊性纤维化的主要原因，所以模块的密闭性很重要。3）电池。电池是 PID 抑制的重要因素，SiN 发光层和抗反射层的变化会影响发电效率和设备成本。
3.减少新能源大规模接入对电网影响的措施
3.1数值模拟与功率预测
由于以风光为主的新能源发电具有随机性，为更好地预测发电出力，需要提升天气过程模拟与预测能力的数值分析，找出误差产生过程和原因，制订气象预测模型研究；提升基于人工智能技术的不同天气过程下的风电功率预测方法，需要有典型天气识别过程、人工智能建模方法、功率预测模型和自适应切换系统。硬件方面需在数值模拟中增加气象卫星接收装置，完善数值天气预报系统，增加数值天气预报机房，即使用面向不同天气过程的新能源功率预测的方法。对多年历史资源进行数值模拟，对未来资源变化趋势进行分析，建立新能源波动过程与功率预测的关联关系，结合新能源的地理及环境气候特点，使用基于波动过程聚类与辨识、交互检验与融合的预测方法，预测新能源功率。
3.2并网安全稳定性策略
建立新能源发电单元仿真模型、场站详细仿真模型及参数库，系统仿真还原大规模风电脱网事故，模拟风电并网对电能质量的波及关系，明确新能源发电并网稳定边界条件和技术要求以及高/低压穿越、电网适应性等并网试验，并网性大幅度提高。另外，加强新能源场站主动支撑控制系统，能够实现场站对系统电压、频率的快速响应，新能源场站对系统频率、电压的支撑能力显著增强。
3.3离线在线分析，实现新能源的可调度性
目前新能源资源在特定的时间段内弃风、弃光现象严重，为使资源优化使用，新能源和火力发电优化合理配置，实现新能源的可调度性，对新能源发电进行离线、在线分析，用概率来协调新能源发电并网所带来的各种不确定的问题，监控和分析接入电网的运行风险，在线跟踪电网运行状态的变化过程，合理安排和优化电网运行方式。
3.4电力系统以及电瓶车的相融
将新能源电力系统与电瓶车相融合，运用更多的清洁能源，随着电瓶车的普及，越来越多的电瓶车开上街道，那么，作为必要的基础设施，发展也必须得跟上。另外，如何高效化地把它们相融到电力系统中，也是一个探索。各个国家的合作能帮助我们在这方面完成“1+1=2”的功效。同时，让我们也要在各个行业，在有利益相关的方面，包括交通领域、电能领域密切合作。让我们相信新能源汽车以及电力系统，不论是在电力网方面还是在地方，通过一系列的技术性解决方案能紧密融合。
结语
新能源技术的发展，为人们的生活带来了诸多的便利，它不仅仅是一种技术型的改革，同时也与人们日常的衣食住行有密切的关系，新能源的革命也会成为人们生活方式的一场革命。对于新能源发电技术的研发与升级，注重新能源生产销售过程中的问题进行深入的研究与思考，才是优化电力系统，为人们生活谋福利的正确选择。
参考文献
[1]毛安家,马静,蒯圣宇,周勤勇,赵珊珊,陈聪,杨晓明.高比例新能源替代常规电源后系统暂态稳定与电压稳定的演化机理[J].中国电机工程学报,2020,40(09):2745-2756.
[2]李东东,张佳乐,徐波,赵耀,杨帆.考虑频率分布特性的新能源电力系统等效惯量评估[J].电网技术,2020,44(08):2913-2921.
[3]周勤勇,赵珊珊,刘增训,高骞,张立波,贺海磊.高比例新能源电力系统稳定拐点释义[J].电网技术,2020,44(08):2979-2986.
[4]李湃,范越,黄越辉,孙谊媊,王伟胜,刘纯.基于电源聚合-分解模型的新能源电力系统月度发电计划优化方法[J].电网技术,2020,44(09):3281-3293.