浅析新能源电力系统优化控制方法及关键技术

浅析新能源电力系统优化控制方法及关键技术

蒙东协合新能源有限公司内蒙古通辽市028011

摘要:在新的经济发展时期,生产生活对电力能源的需求程度提高,煤炭、石油等形式能源产出方式虽能够满足能源供应,但近些年,人们对生存环境质量的要求使得能源方式需进行改革,新能源电力系统也逐渐成为主流,下文对新型系统的优化控制和关键技术进行了分析。

关键词:新能源电力;控制方法;关键技术

前言:传统的电力系统多是以煤炭等不可再生能源作为主要的原料生产电能,虽然对环境造成了污染和负担,但在储能方面具有良好的效果,而新能源电力系统则是以可再生资源为主,储能是短板,这就需要应用优化控制方法和关进技术保证电力系统的调控稳定和新能源的高校应用。

1新能源电力系统理论

新能源电力系统简言之就是利用太阳能、风能等新型的可再生能源,从根源上改变电力系统的结构、性质和运行的控制方法形成的兼具节能环保和能源输出的新型电力系统。近些年来,科学技术的发展带动了新能源电力系统的推广和使用范围的扩大,据不完全统计可占据电力系统的百分之四十左右并仍在上涨,像我国风力发电的使用从2002年到2012年的十年中就呈现出激增的现象,如图1所示。而之所以会在短时间被使用,一是,新能源电力系统的高渗透性能够覆盖范围较广,能够有效地减少电力输送过程中产生的耗损,在新疆等地被广泛使用。二是,多种类能源的补充,新能源电力系统的和核心发展理念是最大程度地使用可再生能源并且引进先进的控制手段,以多向补充能源供应且满足了用户的用电需求[1]。

图1风力发电发展形势

2优化控制方法和关键技术分析

从现阶段新能源的发展情况来看,还存在着不少的问题,尤其是在控制方法和关键技术的使用和创新方面更加突出。为了进一步提高新能源电力系统的使用和发展,笔者针对以下两点进行了系统的分析,以期为我国电力建设提供参考。

2.1电力系统控制方法的优化

新能源电力系统控制方法的优化需要遵从协调和分化的原则,协调原则是要求电力系统系统要从整体发展方向考虑,对发电、配电等环节进行综合地设计和思考,而分化原则要求对电力系统的局部进行优化,但实际的控制工作中协调和分化原则之间的矛盾越加严重,为解决这一问题可采用以下的几点方法。

2.1.1友善型控制方法

新能源电力系统的友善型控制方法更加侧重于电力能源的输出,对提高系统的稳定性有很大的作用,相较于传统的能源来来看电力的质量也有所提高,其中最为关键的就是分析预测控制手段。新能源电力系统采用的技术较为先进,能够对以往的电力数据和气候环境等信息进行搜集,并通过信息数据技术分析解读出调控的方法,具体的分析是对电力功率进行分级,一般可以分成天、小时和分钟,这种预测控制在方法更加的细致、准确和稳定,是电力系统的优化发展方向。

2.1.2能源互补控制方法

新能源电力系统的能源互补控制方法指的是结合煤炭、石油等传统能源形式辅助太阳能等新能源增加电力输出的稳定性,形成多种能源形式的优势互补更好地保证电力系统的平衡和优化。对此,加大对常用的煤炭能源利用率提高的研究基本上可以对多种类型新能源的储能和稳定进行互补。同时,加强新能源形势下电力储能的灵活性也是重要的环节[2]。

2.1.3资源双向控制方法

以往的电力系统,发电的控制方法只是依靠单向的资源控制进行,存在一定的弊端无法满足时代发展的要求。而随着新能源电力系统的使用,发电方式也发生了新的变化,所以控制方法要向资源双向控制方法转变,增加能源供应的随机波动性,有效地解决当前增大的电能负荷下供需的平衡,合理地分配电力资源,提高电力系统的准确性,进而保证电能的使用率。

2.2发展和创新关键技术

新能源电力系统中使用的关键技术主要是作用在结构和运行两个方面,保障电力系统及时处于不平衡的状态也能稳定安全的运行。也就是说新能源的发展需要依托于关键技术的发展和创新,并为电力系统的优化控制提供保障,实现修通的信息化、先进化和智能化。

2.2.1电网响应技术的使用

所谓的电网响应技术主要是针对新能源电力系统下出现的电压异常、频率异常和运行方式异常,以便电力可以通过电网顺利输送。从电压异常的角度来看,电站输出的电压要与电网相匹配,也可以在输送网络上采用高、低压切换的方式,在并网的位置允许有一定的偏差。频率异常问题下,电网响应技术的应用需要供电站与电网同步运行,系统则应该具有一定的抗频率异常的能力,如果出现了频率异常需要指定一定的时间让其自行恢复到电网正常运行时的标准,若超出时限则要尽快停止供电,而运行方式的异常需要借助检测方法进行控制。

2.2.2电源技术

新能源电力系统在使用的过程中,需要电源响应技术对电力的使用功能效率调控,最为关键的就是综合利用友善型控制技术、多能源互补控制技术等控制方法,开放电网,形成和电源网络相协调的机制,促进新能源的全面展开。

2.2.3负荷技术

新能源电力系统需要承担的负荷除了日益增加的用电量外,对外界因素的抗干扰能力也是至关重要的一点,这就要求电力系统必须使用负荷响应技术提高系统在高峰时期的承压能力。当前,发电设备的布局多是集中的,在距离的控制和使用上具备一定的优势,须在高峰时期协同合作分散某一区域的用电值,保证送电量的稳定。为此,可根据不同的能源形式建立专门的能源供需响应机制,从科学技术和智能调控方面出发,促进新能源系统的发展。

2.2.4数据智能化技术

社会生产和生活种类的丰富,给新能源电力系统带来了来源复杂多样的数据,控制关系的处理也很复杂,而数据智能化技术的应用可以加快系统的运行速度并节约系统资源。数据智能化技术可以分成云端智能技术和大数据系统技术两种,其中云端智能技术一方面可以对电力能源信息进行自动存储,增加信息之间的交互性,一方面系统的协调运行可以通过云计算等先进手段精确的进行。而大数据系统技术从结构上就比较适合新能源电力系统,可经过对能量流等因素的控制增加电力系统的稳定性,为其提供新的发展方向。

结语:总而言之,新能源电力系统符合现阶段我国对能源和生态环境保护的双重需要。为了进一步地推进新能源电力系统的使用,可以从优化控制系统和发展创新关键技术着手,带动电力企业的健康发展。

参考文献:

[1]曾鸣,杨雍琦,李源非,等.能源互联网背景下新能源电力系统运营模式及关键技术初探[J].中国电机工程学报,2016,36(03):681-691.

[2]曾博,杨雍琦,段金辉,等.新能源电力系统中需求侧响应关键问题及未来研究展望[J].电力系统自动化,2015,39(17):10-18.

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