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中国电业【2020年第7期】

  • ID:271850
  • 浏览:3618
  • 学科:产业经济
  • 更新时间:2020-07-17 15:16:34
  • 期刊: 中国电业
内容简介
《中国电业》杂志创办于1950年,是全国电力行业创办时间最早、覆盖面最广、影响最大的杂志。杂志以多种形式准确、及时、深刻地反映电力工业的改革和发展,以深度调查和理论探讨形成独到风格,在国际国内及电力行业内外都有较大影响,在电力媒体中长期处于领军位置。

新能源电力系统控制与优化措施

2020-07-20 17:01:44 产业经济 马欣
资料简介

《中国电业》杂志创办于1950年,是全国电力行业创办时间最早、覆盖面最广、影响最大的杂志。杂志以多种形式准确、及时、深刻地反映电力工业的改革和发展,以深度调查和理论探讨形成独到风格,在国际国内及电力行业内外都有较大影响,在电力媒体中长期处于领军位置。

新能源电力系统控制与优化措施

马欣

青海省电力公司检修公司 青海格尔木 810000

摘 要 :新能源电力系统的控制与优化对提高我国新能源电力系统的生产效率,起到非常重要的作用。基于此,本文首先描述友好型、多源互补型以及双侧资源型等控制方法,其次通过对电源、电网、负荷响应技术和云端智能综合技术以及大数据系统等方面,就新能源电力系统控制以及优化方案进行简要分析,并提出自己一点看法。

关键词 :电力系统;新能源;控制方式

前言

传统能源以天然气、石油、煤炭等不可再生能源作为电力生产的主要能源,这些能源在使用过程中。而随着科技不断进步,一些可再生能源逐渐代替了不可再生能源,加入电力生产之中,但是由于可再生能源存在不可储存的特点,导致电力生产过程中存在一定不稳定性,而两者同时使用过程中,会存在不好控制的情况,而新能源的出现,解决了两者在电力系统中存在的不足。

1 新能源电力系统的控制方法

1.1、新能源电力系统友好型控制方法

新能源友好型的控制方法与传统生产电力控制方式相比较,其能够提供更为稳定的电力输出,而且提供电压也比传统要高。在科学分析过程中,包括历史数据、天文气象以及利用数据分析能够解读其中的可控制手段,在其中发掘出一种新方法,那就是预测分析法。新能源的预测分析成为控制方法中的重要调控手段。此外对于电力系统的分析预测,主要是根据其功率等方式进行控制的。而当前功率能够分为三个等级,其中包括:天、小时、分钟。按照目前的电力发展趋势来看,通过优化控制方式来达到对生产电力功率进行预测,已经成为未来电力系统发展的主要方向。在未来的新能源发展道路上,还可以依靠对沼气、核能、太阳能以及潮汐能等方面进行有效互补,也将会成为新能源电力系统的发展趋势。

1.2、新能源电力系统多源互补型控制方法

由于可再生能源存在一定不稳定性,从而会对电力发电产生一定影响,我国一般对其采取多源互补型控制方法。就是将发电主力确立为可再生能源,通过不可再生能源的稳定性,从中协调,最终达到生产电力满足社会需求的目的。在这种情况下,为了力求系统稳定,会适当采用一些不可再生能源,与期初的完全采用不可再生能源相比,这种方式能够大量减少不可再生能源的使用,不仅节约了国家资源,而且减少了电力生产过程中对环境造成污染的可能性。此外,我国煤炭含量虽然比较高,但是在我国各个行业不断进步的同时,我国煤炭储存量也在不断下降,如果能够大量采取多源互补型控制方法,能够极大减缓煤炭储存量的减少速度,为我国研究新能源新控制方法提供了宝贵的时间[1]。

1.3、新能源电力系统的双侧资源型控制方法

传统能源电力供给模式随着电力需求不断提升,单侧资源控制方式已经难以满足控制需求,而随着我国各行各业的不断发展,社会对电能的需求将会越来越高,也因此,出现了双侧资源型控制新方法。就目前而言,通过双侧资源控制方法,具有独特的双随机波动性,对于电力系统以及社会双方面,都能够有效进行资源合理分配等问题,而且在满足供需请求的前提下,还能够有效提高新能源电力稳定性以及整体的电力利用程度。

2 新能源电力系统的优化方式

在采用新能源过程中,虽然采取各种形式达到控制电力系统稳定性的目的,但是在未来生活中,对电力的需求会更大,也因此只有不断优化新能源电力系统才能达到满足社会需求的目的。

2.1、电源、电网及负荷响应技术在新能源电力系统中的应用

电源、电网以及负荷响应技术,主要在于通过对新能源电力系统硬件方面采取优化策略,从而达到提升新能源电力系统包括新能源发电、输送以及平抑电力波动等方面的能力:①在电源响应。主要采取技术上的突破,通过对新能源发电的转换效率进行有效提升;②电网响应。通过优化电网从而达到电力在电网传输过程中不会受到电压耐受力以及通电能力的影响;③负荷响应。通过负荷响应技术来达到新能源电力系统抵抗外界干扰能力的目的。通过这些技术的使用,充分发展新型电源、电网以及抗干扰仪器设备等方式,进一步实现新能源电力系统优化的目的[2]。

2.2、云端智能综合控制技术在新能源电力系统中的应用

一些大型设备的数据来源比较繁杂,而且其中控制关系非常复杂,在使用过程中会产生一定的困难,如果能够从这一点出发对其进行改进,便能够对新能源电力系统产生一些优化效果。随着云技术不断发展,一些电力系统相关人员也逐渐发现其在新能源电力系统中产生的优良效果,于是将其应用于新能源电力系统之中。其中云端智能综合控制技术就是基于云技术,通过与新能源电力系统实际情况结合,产生的新能源控制技术。云端智能综合控制技术在一方面能够通过数据以及云储存来达到实现自由使用以及下载的作用,这对新能源电力系统互通性产生较为良好的影响;另一方面,电力系统中的系统规划以及协调运行均可以通过云端智能综合控制技术得以实现,极大节约了系统资源,提升电力系统运作效率。

2.3、大数据系统技术在新能源电力系统中的应用

大数据技术是一种规模达到在获取、储存、管理以及分析方面超出传统数据库能力范围的数据集体,其特点包含海量的数据规模、快速的数据流转、多样的数据类型以及价值密度低等。将大数据技术应用于新能源电力系统中,能够保障系统中的物质流、能量流以及信息流等海量信息进行有效控制、分配以及协调,这种方式能够使新能源电力系统运转过程中信息传递更为稳定、顺畅、灵活。此外,大数据技术拥有清理垃圾信息、读取加密信息以及储存信息等多种实用功能,通过大数据系统,能够有效优化新能源电力系统的运转过程。

2.4、基于分布式能源的微电网控制

微电网]作为一项环保、灵活、高效的分布式发电管理形式,是一种融合多种分布式发电为本地负荷供电的配电网,它将电源、负荷、储能装置等结合成一个单一可控的单元,是大力发展可再生能源,提高供电电源可靠性,扩大供电系统容量的重要途径.在微电网中,由于存在大量的分布式电源,每种分布式电源都各不相同,其电压等级区分也并不明显,因此控制起来并不容易.微电网整体控制策略是以各种分布式电源、储能装置和负荷的控制方法为基础,形成的各发用电设备之间的协调组织和自动运行策略.并网和孤岛双模式运行是微电网的重要特征,实现在两种模式之间平滑切换是微电网双模式运行的关键.文献[58]设计了分布式电源网侧变换器预同步控制单元,提出了微电网运行模式平滑切换的控制流程,实现了微电网两种运行模式之间的平滑转换.文献[59]针对多逆变器型微电网系统的特点,提出了统一控制器的设计方法,该控制器由内部电压电流环和外部基于下垂特性的功率环组成,并在外部功率控制环中加入了同步并网控制环节,有效降低了微电网并网对电网的冲击,提高了系统的稳定性和可靠性.

实际上,目前流行的电动汽车[60]和屋顶光伏[61]均可归类于基于分布式能源的微电网控制,以电动汽车为例,在新能源发电高峰时,可发挥其储能的作用储存电能,一方面用于转换为机械能发挥其汽车的属性,另一方面也可在用电高峰时,将储存的电能释放到电网,满足电力系统负荷需求.随着我国电动汽车规模的大幅增长,深入研究最大化其削峰填谷能力的控制策略,将是未来新能源电力系统安全稳定运行的重要支撑.

3 结束语

综上所述,新能源电力系统进行有效控制以及优化对我国未来能源发展起到非常重要的作用。根据本文分析可知,新能源控制手段主要包括对电力生产功率预测、不可再生能源互补以及双随机波动分配等方面;而优化方式主要包括新能源电力系统硬件设施优化、云技术以及大数据的引入,所以,只有实现文中的优化方式,才能对我国新能源电力系统产生有效的作用。

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,(05):47-48.

[2]刘吉臻,王玮,胡阳,等.新能源电力系统控制与优化[J].控制理论与应用,2016,33(12):1555-1561.

[3]刘吉臻,曾德良,田亮,高明明,王玮,牛玉广,房方.新能源电力消纳与燃煤电厂弹性运行控制策略[J].中国电机工程学报,2015,35(21):5385-5394.