魏顯文

（武威職業(yè)學院 甘肅 武威 733000）

基于智能電網(wǎng)的清潔能源并網(wǎng)技術

魏顯文

（武威職業(yè)學院 甘肅 武威 733000）

在清潔能源技術并網(wǎng)過程中，存在較多的技術難題和經(jīng)濟壓力，對清潔能源投資者產(chǎn)生巨大影響。目前，我國政府對智能電網(wǎng)中清潔能源并網(wǎng)提供了很多政策扶持，使其逐擺脫了劣勢的發(fā)展情況。本文對智能電網(wǎng)中清潔能源并網(wǎng)存在的問題進行總結(jié)，從電力電子技術控制方法等四方面，論述了智能電網(wǎng)的清潔能源并網(wǎng)技術主要的控制方式。

智能電網(wǎng)；清潔能源；并網(wǎng)技術

1 清潔能源并網(wǎng)中存在的問題

1.1 拉手線路并網(wǎng)

在傳統(tǒng)火力發(fā)電廠中，采用雙向供電的并網(wǎng)模式，在每條線路上安裝一個雙向計費系統(tǒng)，以發(fā)電廠并網(wǎng)回路中的電流量為基礎，計算出整個火力發(fā)電廠的發(fā)電量。如果將這種計算模式利用到清潔能源之中，由于清潔能源企業(yè)發(fā)電量較小，導致清潔能源企業(yè)的發(fā)電量很難被計算出來。與此同時，在發(fā)電企業(yè)中，由于勵磁電流管理問題，當容量較小的電場被并入到容量很大的發(fā)電系統(tǒng)時，會使各個控制回路變得十分復雜，影響了小容量發(fā)電廠在整個回路中的正常運行。

1.2 雙向計量問題

在傳統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)中，雙向計量系統(tǒng)均是通過電磁驅(qū)動而完成相關工作，由于電磁驅(qū)動往往需要較大的電力支持，因此并不能將小容量發(fā)電設備在并網(wǎng)時的電能需求量有效反應出來。電源容量與電廠中的裝機容量并沒有太大聯(lián)系，它主要取決于發(fā)電廠在日常工作中的工作效率[1]。

1.3 設備補貼與差價扶持

目前，很多清潔能源發(fā)電廠（包括風力發(fā)電和太陽能發(fā)電）主要收入來源包括：第一，國家電網(wǎng)為響應國家政策對電能進行回收；第二，企業(yè)所在的當?shù)卣畬η鍧嵞茉吹馁Y金扶持。從實際情況來看，我國清潔能源企業(yè)將主要任務都放在了生存之上，幾乎沒有精力去進行發(fā)展，很多清潔能源企業(yè)如果沒有了政府支持，可能將無法維持一天的生產(chǎn)工作。

2 智能電網(wǎng)清潔能源并網(wǎng)控制的主要方式

清潔能源并入智能電網(wǎng)，可以將清潔能源的作用有效發(fā)揮出來。并網(wǎng)一旦實現(xiàn)，便可以提高電網(wǎng)的運行效率。另外，智能電網(wǎng)可以根據(jù)不同的電源類型實施不同的控制策略，實現(xiàn)對清潔能源的控制和管理。

2.1 電力電子技術的控制方法

光伏電池以及燃料電池等都需要使用電力電子變頻器來實現(xiàn)控制變換，只有這樣，才能實現(xiàn)與智能電網(wǎng)的相互連接。在逆變器使用過程中，需要以清潔能源并網(wǎng)為前提，與此同時，在清潔能源并網(wǎng)過程中，逆變器的設計十分重要，除了功能完備之外，還需要根據(jù)某些要求進行功能設計。

2.2 多代理系統(tǒng)的控制方法

一般來說，在太陽能和風能發(fā)電過程中，受地域影響極為嚴重，而且二者具有一定的互補性，這種互補性是為供電系統(tǒng)提供有效能源的重要形式之一。在現(xiàn)代智能電網(wǎng)中，多代理系統(tǒng)主要是控制發(fā)電代理以及發(fā)電單元代理等。通過這種方式，不但可以滿足管理和分散的運行策略，還可以對各級電源實施有效控制。當負載信息或者其他指令信息由代理系統(tǒng)生成到發(fā)電單元之后，之后發(fā)電單元經(jīng)過一系列作用，將信息數(shù)據(jù)傳送到用戶代理手中，實現(xiàn)智能電網(wǎng)中的雙向溝通。

2.3 虛擬發(fā)電廠控制方法

在虛擬發(fā)電廠發(fā)電過程中，其發(fā)電技術的主要原理便是將電網(wǎng)中清潔能源和電網(wǎng)中受控制的電荷以及儲存能量的系統(tǒng)三者結(jié)合在一起，組成一個特別的電廠，使其加入到電網(wǎng)運行之中。因此，虛擬發(fā)電廠能夠?qū)崿F(xiàn)清潔能源的有效接入和控制，并將其中存在的問題有效解決。在虛擬發(fā)電廠中，每個分系統(tǒng)都會與能量管理系統(tǒng)相連接，如果再將智能電網(wǎng)加入其中，便會使控制中心獲得雙向傳輸功能。同時，由于虛擬發(fā)電具有先進的監(jiān)測功能，它可以針對不同的節(jié)點對動態(tài)電壓進行準確測定，這其中包括誤差的數(shù)據(jù)測定、頻率的高低變化等，為智能電網(wǎng)的清潔能源并網(wǎng)技術提供良好條件。

2.4 智能電網(wǎng)高級故障管理技術

在智能電網(wǎng)中，高級故障管理為實現(xiàn)這一目標提供了很好的機會。高級故障管理系統(tǒng)是根據(jù)智能控制中心的電網(wǎng)自動化和繼電保護裝置等實施的一種特殊管理策略。為了使發(fā)電單元的穩(wěn)定性獲得提升，工作人員需要提前將孤島運行的條件進行處理，并根據(jù)具體容量對孤島運行的供電量進行合理調(diào)整。在切換運行方式之前，工作人員還要對發(fā)電單元的電力耦合設備進行檢查，確定好微處理器的工作狀態(tài)是否穩(wěn)定，確保在孤島運行狀態(tài)下，讓電網(wǎng)中各個回路受到有效保護。

3 智能電網(wǎng)的清潔能源并網(wǎng)技術未來發(fā)展方向

3.1 智能配電自動化系統(tǒng)

從目前發(fā)展來看，我國的中低壓配電網(wǎng)并沒用安裝高級監(jiān)測設備，很多清潔能源在接入到電網(wǎng)之后，讓原本簡單的系統(tǒng)變得復雜，而且難以控制，甚至影響到了功率輸出和潮流監(jiān)測和控制，降低了電能的穩(wěn)定性，使電網(wǎng)運行受到了嚴重影響。因此，我國相關企業(yè)應積極發(fā)展智能配電自動化系統(tǒng)，在控制中心內(nèi)接入清潔發(fā)電模型，以此來實現(xiàn)可再生能源的接入。另外，還可以加強電能質(zhì)量的監(jiān)測，實現(xiàn)清潔能源的有效管理，提供智能電網(wǎng)供電的可靠性。

3.2 高級控制技術

智能電網(wǎng)中的高級控制技術可實現(xiàn)清潔能源的直接接入和控制，并在智能電網(wǎng)平穩(wěn)運行基礎之上，提高整個電網(wǎng)的運行效率。在這其中，虛擬發(fā)電技術便是清潔能源接入的有效途徑之一。在虛擬發(fā)電廠中，每一個清潔能源電源都可以和EMS系統(tǒng)直接連接在一起。因此，經(jīng)過高級控制的作用，能夠使虛擬電廠更加自由的與智能電網(wǎng)進行能量交換，并為其提供無功支持和備用熱。當供電系統(tǒng)接入多種可再生能源之后，虛擬電廠便可以將風電廠、燃氣電廠等新能源整合在一起，并與先進技術相結(jié)合，讓虛擬電廠中的發(fā)電量得到更好調(diào)控，以此來滿足企業(yè)發(fā)展對電力的需求。

4 結(jié)語

綜上所述，智能電網(wǎng)的清潔能源并網(wǎng)技術的應用，可以使我國智能電網(wǎng)得到更好發(fā)展，解決我國目前存在的能源緊缺等問題?，F(xiàn)如今，智能電網(wǎng)技術在世界各國中得到了深入發(fā)展，通過對不同國家電網(wǎng)設備的改造和監(jiān)測，制定出統(tǒng)一發(fā)展標準。雖然智能電網(wǎng)的優(yōu)勢眾多，但卻屬于一種長期而且浩大的工程，為此，我國相關研究人員應持續(xù)不斷的對其進行研究，保證清潔能源并網(wǎng)工作順利進行。

[1]王智琦，冷月，吳倩紅.清潔能源接入的智能電網(wǎng)需求響應綜述[J].電源技術，2015，39(08)：1798-1800.

[2]劉振亞.構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)推動能源清潔綠色發(fā)展[J].中國電力企業(yè)管理，2015，(23)：14-17.

TM72 【文獻標識碼】A 【文章編號】1009-5624（2018）01-0091-02