劉博

摘要：新能源發(fā)電已經(jīng)成為當下研究的主流方向，但是隨著我國新能源發(fā)電規(guī)模的不斷發(fā)展，受限于新能源發(fā)電的不確定性因素，導致新能源電力系統(tǒng)的運行效果不理想，使電網(wǎng)運行調度趨于復雜化，限制新能源電力系統(tǒng)的運行發(fā)展，進而造成嚴重的資源浪費情況。因此，為了切實保障新能源電力系統(tǒng)的運行發(fā)展，文章結合國內外研究現(xiàn)狀，提出全新的虛擬發(fā)電廠管理模式，以保障新能源電力系統(tǒng)的運行效果。

關鍵詞：電氣節(jié)能技術;電力新能源;發(fā)展應用

1新能源發(fā)電技術概述

1.1風電技術

風能是一種常見的能源形式，其能源儲量相當可觀。風力發(fā)電是利用相應的設備設施將風能轉化為機械能，然后在風力機的作用下將機械能轉化為電能。

風機是風力發(fā)電技術的主要設備。根據(jù)不同的分類標準可分為不同的類型。例如，根據(jù)風機的裝機容量，風機可分為三種類型：大型、中型和小型。一般來說，風機的裝機能量與葉片長度有一定的關系。根據(jù)風機葉輪結構的不同，可分為水平軸和垂直軸。從風能驅動的角度來看，可分為順風或逆風、低速或高速等。同時，機艙、塔架和風電機組也是風電機組的重要組成部分。風力渦輪機還包括輪轂、葉片、變槳系統(tǒng)和其他子系統(tǒng)。在這些子系統(tǒng)中，葉片的形狀與風能的吸收程度直接相關。因此，葉片的正常運行關系到風電機組的運行，因此有必要重點保護。尤其要定期檢查葉片是否有裂紋、腐蝕、結冰等問題，以免影響風機的運行效率和質量。

對于風機控制，主要采用并網(wǎng)發(fā)電機，如變速異步發(fā)電機、雙饋異步發(fā)電機、雙速異步發(fā)電機等。該并網(wǎng)發(fā)電機通過改變漿液間距有效控制機組的功率和速度。同時，基于最大功率跟蹤方法，實現(xiàn)了風電功率的有效轉換。作為一種新的發(fā)電技術，風電技術的另一個特點是應用模糊控制等新技術，實時、準確地實現(xiàn)系統(tǒng)速度和功率的有效調節(jié)，并利用神經(jīng)網(wǎng)絡理論對風電機組的啟動特性進行科學預測，從而調整控制葉片的節(jié)距，實現(xiàn)最大風能轉換。

為了保證風電系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性，在采用風電并網(wǎng)的同時，可以配合無功補償技術。這樣，風電場可以在無功吸收的基礎上，在風電場設備的合理位置配置和安裝無功補償裝置。這種無功補償是動態(tài)的，可以在一定程度上降低輸電功率不穩(wěn)定引起系統(tǒng)振蕩的概率，從根本上改善電網(wǎng)的實際運行環(huán)境。

1.2光伏發(fā)電技術

在自然現(xiàn)象中，太陽輻射是連續(xù)的。每秒的太陽輻射能量相當于500萬噸標準煤產生的能量?？梢钥闯?，太陽輻射所包含的能量是相當巨大的。如果我們能夠充分合理地利用這部分能源，我們一定會取得可觀的經(jīng)濟和環(huán)境效益。

光伏發(fā)電技術的原理主要是光電效應。光伏發(fā)電系統(tǒng)主要包括電池、電池控制器、光伏電池組、DC-AC逆變器等。太陽能電池有多種類型。其中，晶體硅電池較為常見，可分為單晶電池和多晶硅電池。硅基薄膜光伏電池不僅工作效率低，而且對環(huán)境污染嚴重，威脅人類健康。因此，這種電池的使用并不普遍。聚光光伏電池是現(xiàn)階段最有效的電池類型，但這種電池的應用需要配備散熱器和聚光系統(tǒng)等設備。這些設備的投資成本相對較高，遠高于集中光伏電池發(fā)電產生的經(jīng)濟效益。因此，對于聚光光伏電池的推廣應用，需要進行一定的實驗改進，以確保其經(jīng)濟性能滿足實際需要。

在光伏發(fā)電技術中，光伏陣列模式的選擇非常重要。常見的光伏組件陣列模式包括單軸、固定、雙軸跟蹤等。這些光伏組件的工作效率基本保持在20%～30%左右。在確定光伏陣列模式時，有必要關注光伏組件的安裝傾角。逆變器也是光伏發(fā)電技術的重要組成部分。逆變器的選型直接關系到光伏發(fā)電的效率。主要從性能、效率、數(shù)據(jù)采集、保護功能等方面對模型進行分析和確認。常見的逆變器有串聯(lián)型、分布式和集中式。集中式逆變器的綜合性能相對較高，易于購買，但不適合在山區(qū)應用。串聯(lián)逆變器可用于山區(qū)、屋頂?shù)鹊貐^(qū)，但采購成本較高，后期維護工作量較大。

1.3地熱發(fā)電

地熱資源是一種新能源，可用于發(fā)電、供熱、空調和制冷。地熱發(fā)電技術的應用主要是通過一系列的能量轉換，實現(xiàn)從地熱能到機械能再到電能的轉換。地熱發(fā)電技術相對簡單，但要有效解決我國的能源消耗問題，還需要加強應用研究。

2電氣節(jié)能技術與電力新能源的發(fā)展和應用

2.1優(yōu)化新能源項目電力設備的資源配置

借助電力大數(shù)據(jù)技術平臺，技術人員可以通過電力基礎設施的各個傳感器對電力設施的運行情況進行實時監(jiān)控，在線監(jiān)測主要業(yè)務、核心資源和關鍵流程等各項重要指標的具體情況，從而對電力設備的實際使用情況作出科學、準確的評價。電力大數(shù)據(jù)技術平臺還可以通過歷史數(shù)據(jù)分析設備的故障趨勢，一旦實時數(shù)據(jù)顯示設備存在故障，就可以實時報警。利用電力大數(shù)據(jù)技術可以精準預判電力設備的實際狀態(tài)，為設備檢修、維護等工作的進行提供一定的信息支持，從而大幅提升新能源項目電力基礎設施的運營和維護效率，并改變以往的運維方式，及時有效地避免電力設備故障風險，從而達到優(yōu)化設備資源配置的目的。以新能源充電站和充電樁為例，可以根據(jù)電力大數(shù)據(jù)監(jiān)測充電站或充電樁的運行狀況，當充電設施發(fā)生故障時，可以迅速準確定位，安排專業(yè)維護人員及時對充電設施進行維護。

2.2升新能源項目基礎設施的規(guī)劃水平

新能源項目的主要目的是為公眾服務。為了節(jié)約建設資源，避免資源浪費，科學規(guī)劃是新能源基礎設施建設不可缺少的環(huán)節(jié)。通過電力大數(shù)據(jù)技術，相關人員可以根據(jù)歷史用電量、區(qū)域面積、區(qū)域人口密度、電力負荷分布等數(shù)據(jù)預測區(qū)域用電量，初步規(guī)劃區(qū)域內新能源項目設施建設規(guī)模。此外，通過電力大數(shù)據(jù)技術，對采集到的現(xiàn)場信息進行分析處理，挖掘有效的數(shù)據(jù)信息，進一步優(yōu)化新能源基礎設施建設管理的智能分析功能和監(jiān)控功能，以確保新能源基礎設施規(guī)劃的有效性。

2.3提高新能源項目服務水平

客戶需求是新能源項目設施建設中必須考慮的重要部分，因此在新能源項目設施的規(guī)劃和建設過程中必須保證設施的服務效率。電力大數(shù)據(jù)技術可以提高新能源項目設施的智能化水平，進一步拓展客戶的增值服務內容，提升項目設施的服務水平。例如，通過電力大數(shù)據(jù)應用平臺提供的數(shù)據(jù)信息，客戶可以實時了解自己在使用充電樁等新能源設施時的用電量，從而掌握自己的用電習慣，以便于對其用電進行管理和調整，避免在用電過程中產生更多的浪費。在幫助客戶掌握自己的用電量的同時，它還促進了充電過程的公開性和透明度。

新能源項目人員還可以通過電力大數(shù)據(jù)技術對電力客戶進行科學分類和管理，方便電力企業(yè)發(fā)現(xiàn)并關注用電量大的客戶。此外，電力大數(shù)據(jù)技術的應用可以為客戶提供便捷的實時服務，及時回答和處理客戶提出的相關需求和問題，使客戶獲得更好的服務意識，進而提高客戶對新能源項目設施的接受度。

2.4光伏發(fā)電技術的應用要點

（1）光伏電站SVG調壓技術。在光伏電站中，末端電源點電站在使用過程中易受電壓的影響，僅僅依靠電站自身的調整很難實現(xiàn)，這時就要充分利用SVG調壓技術。SVG調壓技術主要分為恒功率因數(shù)、恒電壓模式、恒無功模式。恒功率因數(shù)模式下能實現(xiàn)對系統(tǒng)的日常運行控制，同時能按照負荷變化動態(tài)調整無功。但是，在系統(tǒng)電壓高于額定電壓一定值的情況下，僅僅依靠恒功率因數(shù)無法實現(xiàn)，需恒電壓模式同步參與。

（2）光伏組件PID效應治理。光伏組件PID效應是指光伏組件在長時間的高壓作用下，組件的性能在集聚電荷和漏電流的影響下，電位呈現(xiàn)逐漸衰弱的情況，以至于組件自身的性能受到一定程度上的下降。尤其是在高溫、濕度較大或者鹽堿區(qū)域較高的情況下，光伏組件PID效應更為明顯。而如何治理PID效應則是技術難點，可以從系統(tǒng)方面、組件方面、電池方面等著手攻克。例如，合理采用逆變器;增強組件自身的密封性，使組件能提升抗高溫、高濕度等能力;還可以從電池方面著手，通過調整SiN減反層和發(fā)射極等提升電池抵抗PID效應。

結論

在電力需求不斷增加的社會背景下，新能源發(fā)電技術的應用具有一定的經(jīng)濟效益和社會效益。它可以充分利用太陽能、風能等可再生能源，有效緩解我國能源短缺，滿足我國日益增長的電力需求，為人民的生活和生產提供重要保障。

參考文獻：

[1]張振宇，王文倬，馬曉偉，等.基于風險控制的新能源納入電力系統(tǒng)備用方法[J].電網(wǎng)技術，2020，44（9）：3375-3382.

[2]元一平，王建學，張耀，等.考慮多周期協(xié)調的新能源電力系統(tǒng)全景運行模擬方法與評估指標體系[J].電網(wǎng)技術，2020，44（3）：799-806.

[3]冉亮，郭建華，袁鐵江.新能源站側規(guī)模化應用儲能的電力系統(tǒng)運行模擬[J].分布式能源，2020，5（3）：1-8.

[4]李雯樂.能源互聯(lián)網(wǎng)下新能源電力系統(tǒng)風險評估模型研究[J].北京：華北電力大學（北京），2018.