韓文海

摘 要：近年來，隨著世界科學技術的不斷進步，電力系統(tǒng)中可再生資源的建設逐漸取代了傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)，充分利用風能、太陽能，水能、核能資源加快了國內新能源與國家電網的過渡，使綠色環(huán)保、低碳生活成為國家新能源戰(zhàn)略的主要任務。本文主要探討了新能源電力系統(tǒng)的優(yōu)化控制及關鍵技術的應用，以期推動電力用戶嘗試新能源電力系統(tǒng)，對新能源電力系統(tǒng)進行升級改造，有利于發(fā)電的穩(wěn)定。

關鍵詞：新能源;電力系統(tǒng);最優(yōu)控制方法;關鍵技術;分析

1新能源電力系統(tǒng)概述及特點

1.1高滲透性可再生能源。

新能源應用于電力系統(tǒng)供電時，具有明顯的高滲透性。由于我國新能源大多集中在西北地區(qū)，能源格局由地理位置決定。在未來新能源電力系統(tǒng)的發(fā)展中，更多的應用在集中發(fā)展模式上，還包括各個地區(qū)的布局策略。通過慢慢遠離大電網，減少輸電過程中的能量損失，可再生能源可以更好地應用于新能源電力系統(tǒng)。

1.2橫向供應的多能源互補性。

為了使可再生能源更好地應用于電力系統(tǒng)，必須采取供電、供電網絡、負荷等技術措施，實現協(xié)調互動，使新能源電力系統(tǒng)更高效地運行。橫向供應的多能源互補可以概括為：（1）充分利用太陽能、海洋能、風能和水能，準確預測綠色可再生能源，將可再生能源有效應用于電力系統(tǒng)，同時，可以增加不同的新能源，以避免電力系統(tǒng)穩(wěn)定性差帶來的波動（2） 采用先進的電力系統(tǒng)控制技術，使客戶能夠準確了解當前情況，結合電力系統(tǒng)運行情況掌握電價變化，還可以根據用電情況進行調整。

2發(fā)展現狀

（1）目前，我國燃煤發(fā)電系統(tǒng)缺乏靈活性和調節(jié)能力，電網運行方式比較僵化，已成為制約可再生能源上網比例高的瓶頸。在我國目前的電力規(guī)劃中，供電側的靈活資源配置滯后于可再生能源的發(fā)展速度，在能源資源豐富的地區(qū)，現有燃煤發(fā)電機組的靈活改造仍有很大的空間，水力發(fā)電、蓄水、核能發(fā)電等性能可調的柔性電源比例不足（2） “三北”地區(qū)是我國重要的風電基地，但由于當地吸納能力不足，需要通過電網進行大規(guī)模遠距離輸電，這也帶來了一些經濟和技術問題。為了大規(guī)模推廣風電技術，需要解決調峰問題。還應看到，風能、太陽能資源集中在“三北”地區(qū)，水資源集中在西南地區(qū)，用電負荷集中在華北、華東、華中、華東地區(qū)，占全國用電量的80%以上。這就決定了北方和西部的大量清潔能源需要向東、中部轉移，這對電網的輸電能力提出了更高的要求（3） 可再生能源在時間長度上具有明顯的季節(jié)變化和間歇性，具有區(qū)域水汽與風能互補、跨流域水能互補、跨區(qū)域風能與太陽能互補的特點。因此，通過廣泛互聯(lián)的新一代系統(tǒng)，可以實現多能源互補、時空互助、全網友好接納。

3新能源電力系統(tǒng)最優(yōu)控制方法

3.1多源互補控制方法。

對于新能源電力系統(tǒng)，采用多源互補控制方法可以有效地提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。與傳統(tǒng)的能量形式相比，功率輸出可以達到更高的水平?？茖W分析的結合表明，新能源分析預測通常起到功率控制的作用，今天的預測功率可分為分、時、日三個等級。從目前的發(fā)展來看，多源互補控制方法已經成為新能源系統(tǒng)中必要的調節(jié)手段。

3.2加強微電網控制。

微電網的功能是集成多種分布式發(fā)電方式，為本地負荷供電，具有環(huán)保、高效、靈活的特點。微電網中存在著不同的分布式電源，對擴大供電系統(tǒng)容量、開發(fā)可再生資源具有重要作用。例如，電動汽車是由分布式能源控制的微電網，其儲能在發(fā)電高峰期可以得到充分利用，在發(fā)電高峰期，電能可以轉化為提供車輛正常使用所需的機械能，也可以在高峰期為電力系統(tǒng)供電。

4新能源電力系統(tǒng)關鍵技術

4.1電源響應技術。

引進和吸收國外在發(fā)電、輸電、消波等方面的新技術，提高新能源發(fā)電效率，使更多電力系統(tǒng)接入電網運行平臺，采用友好發(fā)電技術與其他綠色能源互補，建立基于電網的協(xié)同發(fā)展機制，完善和優(yōu)化綠色能源補償制度，使綠色能源電力系統(tǒng)健康發(fā)展。

4.2網格響應技術。

鑒于新能源電力系統(tǒng)會使電網出現一定程度的波動，導致新能源電力不能在電網中有效傳輸，這是由于新能源電力系統(tǒng)的特點，會造成電力系統(tǒng)的續(xù)航力和通電能力不足?？茖W合理地應用高壓、不對稱穿越技術，使供電網絡形成慣性?？紤]到我國新能源發(fā)電的現狀和地理位置的差異，建立了新的電網結構，使不同地區(qū)的電力系統(tǒng)相互補充，可再生能源可以在不同地區(qū)進行交易，因此，有必要采用一種新的傳輸方式，并結合電網響應技術對其進行控制。

4.3負載響應技術。

新能源電力系統(tǒng)抗干擾能力不強。如果外部環(huán)境存在較大的電磁干擾，將影響電力系統(tǒng)的可靠性和安全性，嚴重時將使電力系統(tǒng)完全癱瘓，需要電力系統(tǒng)承受更高峰值的能力。充分發(fā)揮電力設備集中布置的優(yōu)勢，保證供電距離。也就是說，用電設備能在單位時間內共同承受用電負荷。有必要建立新的能源協(xié)同響應管理系統(tǒng)，采用技術手段配置用電負荷，電力系統(tǒng)運行中大數據的分析和應用可以補充未來電力系統(tǒng)的電力供需側。

5結論

隨著經濟時代的不斷進步和發(fā)展，新能源電力系統(tǒng)的應用已成為必然趨勢。因此，在未來的發(fā)展過程中，我國需要對新能源電力系統(tǒng)的最優(yōu)控制進行深入研究，將其控制方法和技術作為重點研究內容，使能量得到科學合理的儲存，實現了電力系統(tǒng)能源的互補性。只有這樣，才能最大限度地利用可再生資源，從而極大地促進我國新能源電力系統(tǒng)的發(fā)展，為我國新能源電力產業(yè)做出貢獻。

參考文獻

[1]曾鳴，楊雍琦，李源非，曾博，程俊，白學祥.能源互聯(lián)網背景下新能源電力系統(tǒng)運營模式及關鍵技術初探[J].中國電機工程學報，2016，36（03）：681-691.

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