新能源电力系统控制与优化措施分析.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 21 日 作者简介：高祥（1994），男，汉族，吉林四平人，初级职称，大学本科，研究方向新能源电力系统控制与优化措施分析。-13-新能源电力系统控制与优化措施分析 高 祥 国家能源集团国能（共和）新能源开发有限公司，青海 海南 813000 摘要：摘要：在电力行业发展过程里，因为新能源有着众多的优势，所以成为了电力网络主要的构成，同时也为建设环境友好型社会的必然选择。然而新能源发电却存在着稳定性不强的现实，在可控性方面表现的也相对较差，因此怎样对新能源电力系统予以优化促使其可以在用电高、低峰实现资源的有效调度，此为整个行业关注的要点所在。基于此，本文展开分析，期望带来一定的借鉴。关键词：关键词：新能源；电力系统；优化措施 中图分类号：中图分类号：TM7 1 绪论 以传统能源来看，通常有煤炭、石油等，而这些是不可再生资源。长时间以来，传统能源都发挥着主导作用，现今依然在大范围使用，由于科技的持续进步，一些新的能源随之出现，而不可再生能源则是被慢慢取代。新能源更多的应用在电力生产里，需要注意的是可再生能源也有着相应的不足，主要表现为储存相对困难，同时在生产时呈现出了不稳定性高的特点，这些要素造成整体的可控度大大减弱。有鉴于此，新能源随之出现，而新能源的出现则是很好地处理了上述在电力系统应用里的不足，并对其优势进行了融合，这对于电力的健康长远发展是非常有利的1。2 新能源发电技术的类型 新能源发电主要指的是借助现有的科学技术，转换可再生能源为电能的过程。目前新型能源主要有风能、太阳能、地热能和生物质能四种，下面进行详细分析。（1）风能。风能在我国十分常见，特别是西北地区，更是具备优质的风能资源，其储量大，分布广。以风能发电来看，所对应的载体是电子技术，能够对电机组的参数进行科学的优化，由此实现相应的发电目的。（2）太阳能。和别的能源进行对比的话，太阳能资源有着非常大的优势，主要表现为相对便捷以及稳定，而且资源较为丰富，通过太阳能发电技术的应用能够很好地将太阳能转换成为电能。（3）地热能。以地热能来看，同样为可再生能源，在发电技术方面通常是结合能量转换原理从而对电能进行转化，促使其成为机械能，接着再将其转换为电能2。（4）生物质能。生物质能主要是借助生物质所具备的生物质能来进行发电，也是目前世界上唯一的一种可再生的碳源。例如农林工业的废弃物，城市生活垃圾等，将其作为原料，直接燃烧或者气化等办法予以发电。3 新能源电力系统的控制方法 现阶段，我国的新能源电力系统建设速度加快，新能源电力系统在整个电力系统中的比重也在不断增加。然而新能源在进行发电时呈现出了可控性相对较差的特点，并且在稳定性上面表现的不足，这就导致资源浪费情况相对显著，所以必须要对此方法进行优化，促使其发挥出更大的作用3。3.1 友好型控制方法 和传统生产功率控制措施进行对比的话，借助友好型控制方式的应用能够带来更加稳定的功率输出，而所对应的供电电压则是要表现的更高。所谓的友好型控制措施，主要表现为对历史记录数据等的有效整理，接着则是借助先进的科技技术展开相应的解读，随后研判得出对应的控制措施。以本质来看，也就是表现为对新能源发电功率的预测。而在所应用到的控制方法方面，所进行的预测分析已然成为了主要的构成。还有，在电力系统进行预测时，通常是结合功率级别的措施展开控制。以现今电力发展走向来看，借助对控制方法的优化能够达成对发电量的预测，而这种态势已然成为未来的必然走向。在以后，电力系统如果要达成高效的发展，必须要借助科学的控制措施中国科技期刊数据库 工业 A-14-展开，通过友好型控制方式的应用能够很好地缓解电网调峰所面对到的压力。为了能够促使新能源获取到更好的发展，必须要借助精细化的管理方式，由此对友好控制措施予以完善。由于新能源技术在持续进步，在具体应用时能够和别的资源实现高效的整合，并且达成资源间的优势互补，这对于电力系统的发展而言会产生积极的作用4。和传统能源进行对比的话，新能源有着更为明显的特点及优势，能够借助友好型控制措施由此带来更为稳定的电力输出。还有，不同新能源间有着较强的差异性，举例来讲，太阳能发电便有着其独特的优点，所以必须要从新能源的自身优势着手由此促使优势实现互补，最终能够促使新能源在电力系统里实现更好的应用。所谓的友好型控制方法就是通过对历史数据进行分析，对天文气象进行预测，通过这些详实的一手数据信息，来制定可行的控制策略和方法。换言之，就是通过预测新能源的发电功率，以此来对其发电量进行预测。目前功率可以细分为天、小时和分钟三个级别。通过友好型控制，能够更好的缓解电网调峰的压力，降低资源的浪费。同时还能够显著提升电力系统的灾害处理和故障穿越能力。3.2 多源互补型控制方法 新能源的优势在于储量大，分布广，但是其稳定性欠佳。因此在新能源电力系统中，为确保电力资源的稳定供应，可以尝试采取多源互补的模式。也就是以可再生的清洁能源为主要，同时辅以传统的煤炭等不可再生资源，充分发挥两者的优势，利用煤炭资源的稳定性，新能源的可再生性，从而实现电力资源的稳定供应。这种多源互补的模式，能够确保电力系统处于平衡状态中，同时也能降低煤炭资源的消耗，实现环保的目标5。以新能源来看，有着众多的形式，比方说太阳能、风能等，因为形式存在着差异性，在具体利用发电时必然会呈现出各自的优缺点，在应用可再生能源的过程里往往会呈现出较强的不稳定性，这对于发电会带来相当程度的影响，而为了能够使得新能源电力系统得以较好的优化，必须借助多能互补的措施展开相应的工作。第一，能够把可再生能源当成是发电的主力。第二，可以把不可再生能源当成是辅助方式，促使其稳定性优势得到最大化的体现，而且实现二者的高效协调，这样便能够符合社会的用电需求。以传统能源来看，在进行发电时通常都会呈现出较强的稳定性，而通过这些优势则是能够对新能源的不稳定性进行有效的补充，通过多种能源的高效互补，由此实现协调发展，这样可以促使电力系统呈现出较强的平衡性。而以多元互补控制措施而言，为了能够促使系统的稳定性得到更好的体现，往往会在一定程度上使用不可再生能源。以现实情况而言，能够进行储存的资源相对短缺，再加上我国煤炭资源丰富，然而因为人口基数较大，所对应的能源利用率相对较低，所以应该强化燃煤的利用率。通过多元互补方式的有效应用可以使得传统能源的消耗大大减少，而煤炭存储的减少速度同样也会由此变得缓慢，最终实现和可再生能源的高效互补。3.3 双侧资源型控制方法 现今，随着市场竞争的不断加剧，由此造成行业间的竞争表现的更为激烈，和别的生产方式进行对比的话，电力资源有着较强的优势，呈现出能耗低、污染小的特点，能够很好地减少生产支出，促使竞争力得以提升，所以各行业的用电量由此实现了持续增加，这也就是说整个社会对电力有了更多的需求。在这种情况之下，如果借助单侧资源控制方法的话，那么必然无法提供充足的电能，所以由此形成了全新的控制方法，也就是双侧资源型控制措施。现今，如果使用该种方法的话，会呈现出独特的双随机波动性，能够很好地为电力系统进行资源的配置，这样能够促使电力系统的稳定性得到明显提升，同时能够更好地符合供需要求，并且可以使得电力系统的整体利用度得到全方位的提升。由于整个社会对电力资源有了更多的需求，如果采用单一能源供给的话，那么势必会面对到更多的困难，在这种情况下为了更好地服务社会用电以及提升新能源电力发电规模，则是应该把侧重点放在双侧能源控制方式上6。基于分布式能源的微电网控制。微电网作为一个小型的发电和配电系统，其能够实现分布式电源的应用，还能够解决新能源并网的难题。微电网主要在于实现并网和孤岛双模式运行，同时还可以自由的在这两种方式间进行切换。4 新能源电力系统的优化策略 新能源丰富的储量，广泛的分布，为电力行业带来了全新的发展契机。针对新能源稳定性较差的问题，可以充分利用现代化信息技术，对其运行方式予以优化，从而更好的发挥新能源发电的优势，弥补传统煤中国科技期刊数据库 工业 A-15-炭资源的短缺带来的问题，也为实现环境友好型社会贡献一份力量。4.1 电源、电网及负荷响应技术在新能源电力系统中的应用 首先是电源响应技术。主要是借鉴了发达国家的新能源发电技术，由此促使新能源发展效率得以全方位的强化，并且对当前的电网系统予以改善，这样便能够通过电网平台接入更多的电力系统，最终达成电网协调发展，并且对新能源补偿机制进行了全方位的完善优化。其次是电网响应技术。在新能源接入电网的过程里，通常都会出现相当程度的波动，这就会造成新能源无法展开有效的输送，所以面对这种情况，可以通过高电压等技术由此达成供电网络间的贯通。通过建设新型的电网架构，能够实现不同区域的电力系统互补，借助新型输电方式的应用可以对相应的工作进行全方位的控制。最后是荷响应技术，以所应用到的新能源电力系统来看，整体的抗干扰能力相对较差，假如外界环境里存在电磁干扰的话，那么势必会对电力系统的稳定性造成一定的影响，情况严重的话还会影响到安全性，在很大程度上会造成电力系统的瘫痪，所以应该集中电力设施由此保障其可以在单位时间里承载更大的电力负荷，并且应该构建有相应的机制。通过技术方式的有效应用，由此促使电力负荷能够实现科学分配，这样便能够对供电侧的需求予以补给，由此保障电力系统的安全稳定。4.2 云端智能综合控制技术在新能源电力系统中的应用 以该类技术来看，主要是将云技术当成着力点，借助云储存的方式，由此促使电力系统的互联互通得以更好地体现，并且借助云智能综合控制技术的应用能够促使电力系统里的规划协调工作更为有序的展开，这就意味着能够节省相应的系统资源，促使系统的运行效率得以全方位的提升7。4.3 大数据技术在新能源电力系统中的应用 如果以大数据技术来看，呈现出了众多的优点，主要表现在数据采集、存储等方面，要比传统数据库有着更为明显的优势，特别是流通速度相对较快，所包含的类型更为丰富多元，而且能够存储海量数据。以新能源电力系统来看，如果运用大数据数计数的话，能够很好地保障系统里的海量信息得到高效的利用，通过该方法的应用能够促使电力系统更加安全稳定的运行，并且可以对信息进行灵活传输。还有，该技术呈现出了众多的使用功能，比方说存储信息、读取加密信息等，借助大数据系统能够使得新能源电力系统运行流程更加优化。5 结束语 总而言之，对我国未来能源发展来说，有效控制和优化新能源电力系统是必然选择。根据本文分析，新能源控制方法主要有友好型控制方法、多源互补型控制方法、双侧资源型控制方法及基于分布式能源的微电网控制等，优化手段主要包括新能源电力系统硬件设施优化，对云技术、大数据技术的引入等。因此，只有对以上方法进行有效分析，才能对我国新能源电力系统产生积极正面的影响。参考文献 1朱灵子,翟勇.新能源电力系统功角稳定分布式决策控制模型J.可再生能源,2022,40(04):536-542.2米阳,伦雪莹,孟凡斌等.基于无模型算法和电动汽车辅助调节的新能源电力系统频率协调控制J.电力系统保护与控制,2021,49(24):13-20.3薛思洋.新能源电力系统控制技术的优化策略J.集成电路应用,2021,38(12):192-193.4茹琦.新能源电力系统优化控制方法及关键技术J.现代工业经济和信息化,2019,9(03):51-52.5刘中建.高比例新能源电力系统的惯量控制技术与惯量需求评估J.电力自动化设备,2021,41(12):1-11+53.6曾鸣.基于大系统理论的新能源电力系统优化控制方法及关键技术J.电网技术,2016,40(12):3639-3648.7郭江军.新能源电力系统优化控制方法及关键技术J.智能城市,2019,5(22):55-56.