王道康
陕西新元洁能有限公司，陕西 榆林 719400
摘要：有别于欧美地区发达国家，我国能源低碳转型和发展所面临的压力与挑战极大，但同时，也给电力系统的创新带来了更多的机遇。对科学界、学术界和工业领域而言，如何进行电力系统的基础研究、关键技术及新型电力设备的产品研发，都是迫切需要开展的工作。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：电力系统；新能源；优化控制；关键技术；方法探究
1新能源电力系统的特征
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关键内容。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。
2新能源电力系统发展现状
新能源快速发展的同时，“成长的烦恼”也随之而来。首先是输送配套滞后，在风电、光伏发电领域表现较为突出。其次，风电、光伏发电，受风、太阳能等自然因素影响大，电量、电压和发电时间不稳定。众多“不稳定”因素影响下，电网安全也遭遇较大挑战。传统电力系统有着较为稳定的发展过程，虽然耗费能源较多，但是在管理和运维上已趋于成熟。在新能源发展过程中应当调节好二者发展的关系，避免行业冲突，结合实际发展现状和地区经济来选择适宜的发电形式，以此更好的推进电力事业可持续性发展。
目前，我国燃煤发电系统缺乏灵活性和调节能力，电网调度运行模式相对僵化，已成为制约可再生能源高比例接入电网的瓶颈。在目前中国的电力规划中，电源侧的灵活性资源配置落后于可再生能源的发展速度，现存煤电机组灵活性改造仍有较大空间，丰富能源资源地区水利发电、蓄水储能、核能发电等具有调节性能的灵活电源比例不足。可再生能源在时间长度上具有显著的季节变化和间歇性，并具有区域水汽与风能互补、跨河水力互补和跨区域风能与太阳能互补的特征。因此，通过广泛互联的新发电系统，可以实现全网的多能量互补、时空互助和友好接纳。
3新能源电力系统优化控制方法
3.1发展控制方位
要实现以电为中心站，电、热、冷、气多种能源相互之间的互联互通，以及多种多样能源相互之间的协调发展，就要注重基础性技术的研发和应用。因为能源转型需要很多新的技术性和新的装置，这类技术和设备的研发离不开一些基本理论、基础知识材料、主导元器件以及关键技术的支撑点。同时，要注意把区块链、互联网大数据等技术同电力网技术深层相融，进而打造一个新型的能源生态系统。
3.2生产发电控制
要实现间接性和波动性明显的风力发电、光伏消纳，电力系统必须增加一些可以灵活迅速调节的电源作为支撑点。然而，我国低碳化的灵活电源，如正电、抽水蓄能装机占比过高，因而在这方面需要进一步挖掘潜力，加速灵活电源建设和改建，以搭配新能源的发展。并且电力系统的负荷已不同于传统化相对稳定性的负荷。伴随空调等大量波动性负荷的发展，必须加强数字化技术和电力网技术的深层融合，建立风光互补发电系统，如图1所示。
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3.3智慧型能源的发展建设
要充分考虑能源系统中各个领域相互之间的协调性协调，比如，考量应急电源、通信电源和清洁电源发展规划布局之间的协调性协调，电力网建设与灵活电源布局之间的协调性协调，电力网中不同传送方式之间的协调性协调，电力网与冰网、热网相互之间的协调配合，用户侧与电源侧、用户侧与用户侧相互之间的协调协调，电力与交通、工业和住户等不同行业之间的相互配合。智慧能源系统也是在原本智能电力的基础知识上进一步拓宽，涵盖电、热、冷、气以及氢等多种多样能源的智慧化、综合性系统。
3新能源电力系统关键技术探究
3.1建立实时预测系统
为解决可再生资源消耗比例高的问题，必须提高与电力相关的新能源技术水平，确保电网安全运行。风力发电对电网安全控制流程如图2所示。
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因此，在未来几年，有必要不断提高新能源调度的技术水平，研究并建立具体的风电机组仿真模型，即风电场、光伏发电模块和光伏变电站，仿真分析平台建设，新能源发电并网发电系统；产品开发电站实时检测系统，实现风电场资源的实时信息和运行监控；产品研发可应用于平原、盆地及山地等地形，以及暖温带季节性气候、大陆性气候、热带季节性风力发电预测系统。有助于提升电力网的调节控制力，增加电力网运转的灵活性，通过区域电力网的互联互通，发挥相连电力网的间接储能功效，以实现资源调优利用，并降低系统总成本，同时，也要通过集中型和分布式储能技术相结合，统筹协调性来增加电力网孤网能力。
3.2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。再者，在市场监管这方面政策的适应，或者说是调节，也将能使这样的融合迅速发生。
4结语
总而言之，在未来的大部分时间里，新能源电力系统关键技术和控制方法的转化升级会逐渐成我国电力系统发展的主要目标，只有真正实现新能源电力系统的自由使用，才能慢慢化解科技进步与环境资源之间的冲突，才能真正进行科技的全方位的研究投入，推动世界的进步，为人们的理想生活带来真正意义上的改变。然而，国家相关电力系统与新能源技术的融合研究还不够成熟，还需要国家大量的研究投入来缩短新能源电力系统的推广时间。
参考文献：
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