新能源電力系統優化控制方法及關鍵技術

向莉華 李文鋒

【摘要】本文首先闡述了新能源電力系統發展現狀，接著對新能源電力系統特點進行了分析，最后分析了新能源電力系統優化控制方法，僅供參考。

【關鍵詞】新能源;電力系統;優化;控制方法

隨著我國經濟的快速發展，對能源的需求也越來越大，其中電力能源表現尤為突出，從人們的日常生活、工作到企業的發展，都離不開電力支撐，而我國傳統的電力能源模式是以火力發電居多，新型的電力能源開發雖然已經有了很大的進步，但與社會需求相比，仍然存在差距。傳統電力能源雖然能夠解決社會需求，但是給社會環境也帶來了很大影響，如空氣污染、水污染、噪音等等。這些電力能源供給造成的污染在一定程度上又給社會經濟發展帶來了一定負面影響。因此，發展新能源電力成為當前能源供給領域的研究重點。

1新能源電力系統發展現狀

新能源電力相對傳統的常規能源，具有資源量大、分布廣泛、清潔環保、可持續等特點，但是對開發的技術要求比較高。目前，新能源電力系統主要開發的有風能、太陽能、核能、地熱能、水能等。由于新能源電力發展時間相對短，在電力儲存、穩定等方面都還需要進一步的技術支撐，也需要有大量的資金投入，但是隨著新能源技術的快速發展，新能源電力成本也將會逐步降低，與傳統資源電力系統相比的，優勢也會逐步凸顯出來。新能源電力系統發展仍然存在薄弱環節。一是技術支撐有待提高：目前，我國太陽能、核能等新能源研發上技術相比國外仍然有一定差距，國外的技術壟斷也使得我國不得不自己進行技術研發。但是技術研發需要大量的資金投入，前期發展新能源電力的成本要遠遠高于傳統的電力供應。同時，技術自主研發也需要時間、人才、設備等，這些條件目前我國雖然有了很大改善，但是研發效果與社會迫切需求相比仍然存在差距，技術支撐有待進一步提升。二是管理體制有待進一步完善：由于我國對新能源電力發展比較重視，在政策、資金上也出臺了一系列支撐政策，但是在管理上沒有形成一套科學、可持續發展的政策環境，這就導致以需求利益為主的各類企業大規模地涌入新能源電力行業中，雖然看起來新能源電力企業欣欣向榮，但是許多企業資質不夠，研發能力薄弱，大量的企業融資導致許多資源的浪費，同時新能源電力效益并沒有得到有效提高。同時，各種新能源電力缺乏統一的標準與規劃，各行其是，導致分配不均、接軌不通等問題，影響了新能源電力系統的整體建設。

2新能源電力系統特點

對于傳統的電力系統，主要是以天然氣、煤炭、石油等一系列的一次性能源作為電力系統的重要能源。隨著科學技術的日益更新，可再生能源的出現逐漸開始大規模替代傳統的能源系統。二者之間最為重要的差別就是前者能夠進行存儲，有著較為穩定的發電空間模式，電力系統的雙側供應可調可控;然而后者主要是以再生能源為主要發電能源，有著不可存儲的特性，因此不確定性就更為明顯，電力系統的雙側供應可調可控性較差。新能源的出現，就是為了能夠彌補可再生能源的可調可控性不足，通過新能源電力系統的獨特方式和創新技術，使電力系統能夠在保證可調可控更穩定的狀態下，保證可再生能源得到更加安全、高效的應用。

2.1高滲透率的可再生能源

新能源電力系統中的一項重要特征就是高滲透，也是結合我國的基本國情所決定，因為我國在新能源應用方面主要集中在新疆、甘肅等地，這種格局的界定根據地理位置確定。在未來的我國新能源電力系統的主要發展形勢仍然會以普遍的集中形式，包含各地分布形式為主要策略，逐漸地遠離大電網輸送，消除中途輸送的能源浪費，從而有效地保證新能源電力系統充分地利用可再生能源。

2.2側向供應的多能源互補

新能源電力系統的著重發展方向是能夠有效利用的可再生資源，運用電源、電網、負荷等方面的技術手段實現統一的協調互動，從而保證新能源電力系統的高效運作。對于側向供應的多能源互補，主要體現在以下兩個方面：一個方面是供應，利用風能、太陽能、水能、海洋能、地熱能、生物質能等，這些永不枯竭的綠色能源，配備精確的預測技術，在最大限度上使新能源電力系統得到充分地發揮，將一系列能源之間的運作形成互補，從而減少因為自身穩定性差而出現波動的問題;另一個方面是需求，利用當前電力系統中的先進技術，使所有的用電用戶準確地知道自己的用電情況，根據電力系統所提供的運行狀態來實時掌握價格的變化，并及時地對自身電力使用情況進行用電調節。

3新能源電力系統優化控制方法

從當前我國電力系統發展的整體狀態上來看，控制方法還需要不斷改善和優化，在此過程中還要遵循協調與分解的基本原則。一方面要從新能源電力系統的整體方面考慮，另一方面也要從新能源電力系統的局部自主優化考慮。在新能源電力系統的優化控制過程中，多個方面的不穩定性都將隨之產生，在難度上呈現遞增趨勢，局部與全局的協同性問題也在增加。因此，需要在以下幾個方面對新能源電力系統優化控制的方法進行分析與探討。

3.1新能源電力系統友好型控制方法

新能源電力系統友好型控制方法相對于傳統的能源形勢來講，能夠提供更高的電力輸出，有效地提升新能源電力系統的穩定性。新能源通過各項科學分析，依據歷史數據以及天文氣象等信息，利用數據分析解讀可控手段和方法，因此，新能源的分析預測已經成為了調控的重要手段。對于新能源電力系統的分析預測主要是針對其功率進行控制。當前功率預測可以分為3個等級：日、小時、分鐘。就當前新能源電力發展的狀態看，優化控制方法的功率預測分級已經成為不可缺少的一項方式方法。在未來新能源的道路上，需要更加精細、更加優化、更加穩定的友好控制。同時，沼氣、蒸汽、火電、水電、核電、太陽能發電、潮汐發電、波浪發電等一系列能源之間的互通互補也將成為重要的發展方向。

3.2新能源電力系統多源互補控制方法

所謂的新能源電力系統多源互補控制方法，主要就是利用水利能源、煤炭能源等一系列傳統的發電形式中的穩定性，來協調太陽能源、風力能源等可再生能源較為不穩定的電力輸出，從而在多個能源相互之間補充的情況下，使電力系統達到相對平衡的狀態。但是，也基于我國的實際國情，當前較為缺乏的就是能夠儲能靈活的能源，因此，在我國煤炭儲量位居世界第三的前提下，就需要努力提升燃煤能源，以此來對當前較為薄弱的多個可再生能源進行互補，從而提升電力系統的利用率。

3.3新能源電力系統雙側資源控制方法

相對于傳統意義上的電力系統，其發電的控制方法隨著新能源電力的增加，以往的單純依靠單側資源控制已經不能夠滿足當前發展的需要。隨著各行各業的發展，電能負荷的需求量成倍增長，單一的供給與需求平衡逐漸被打破。因此，在當前階段新能源電力系統雙側資源控制方法所具有的獨特雙隨機波動性，能夠有效地解決資源合理分配的問題，從而減少誤差提高穩定性，整體提升新能源電力系統的利用率。

4結語

綜上所述，在今后一段時期內，新能源動力系統的優化控制方法是我國的一項重要內容。只有真正實現多能量互補的電力系統和能源的協調存儲才能充分利用可再生能源，最終使其成為可能。能源已成為中國電力系統的首選。

參考文獻：

[1]叢晶，宋坤，魯海威，高曉峰，肖白.新能源電力系統中的儲能技術研究綜述[J].電工電能新技術，2014.

[2]趙俊博，張葛祥，黃彥全.含新能源電力系統狀態估計研究現狀和展望[J].電力自動化設備，2014.

作者介紹：

向莉華（1986.6.20），性別：女;籍貫：重慶市;民族：漢;學歷：研究生、碩士;職稱：中級工程師;職務：主任工程師;研究方向：發電。

李文鋒（1987.2.25），性別：男;籍貫：廣東龍川;民族：漢;學歷：本科、學士;職務：產品經理;研發方向：新能源電網。685B05ED-9809-4717-9C22-B3CD72FC0DF5