新能源发电在电力系统中的应用研究

新能源发电在电力系统中的应用研究
摘要：近年来，我国的电力行业有了很大进展，电力系统也越来越完善。

当
前时代“双碳”问题已经成为全球范围内普遍关注的重点问题,在此大背景之下,
如何以有效方式来更好的推动以新能源作为主体的新型电力系统的建立健全,对
于更好的实现我国电力系统的发展而言尤为关键。

为了能够更好的推动我国电力
系统的低碳环保转型,积极提升电力能源的整体利用效率,文章就新能源在电力系
统中的应用进行研究，以供参考。

关键词：新能源发电；电力系统；应用
引言
随着全球气候变化和能源危机的加剧,新能源发电技术逐渐成为全球范围内
关注的热点。

新能源发电以其清洁、可再生等特点,被认为是替代传统化石能源
的理想选择。

目前,新能源发电已在全球范围内得到广泛应用,并在电力系统中发
挥着越来越重要的作用。

本文主要研究新能源发电在电力系统中的应用,以期为
新能源发电的技术进步、并网接入及优化调度提供参考依据。

1新型电力系统实施的大背景
随着“双碳”战略的提出,我国的电力结构也开始逐步往绿色、低碳的反向
发展转变,尤其是随着新能源发电技术的不断发展成熟,新能源发电的成本也明显
的下降。

目前,全世界范围之内针对环境保护的要求越来越严格,也出台了一系列
的相关标准,可再生资源快速发展推进,对于更好的实现全球范围内可再生资源的
发展进步都具备十分重要的价值。

通过针对相关研究数据进行分析发现,目前,国
内新能源的发电装机总量占比超过40%,总量全球排名第一。

依照我国2030年前
实现“碳达峰”的战略目标要求,我国每年的碳排放量要从之前的3.6%逐步的下
降至0.5%。

基于我国电力行业供应结构的在逐步转变,绿色能源已经开始逐步成
为我国的核心电源。

具体到电网领域,电子资源的配置本身也开始逐步的往绿色、低碳、智能化的方向发展,从用电模式层面上分析,也开始实现从单向流动,往双
向流动过渡的阶段发展推进,尤其是近些年以来,随着科学技术的快速发展,催生
了储能技术的发展进步。

从根本上来看,未来能源将会朝向绿色、低碳发展,对此,全球多个国家以及地区都已经制定或者正在制定相应的发展战略规划,清洁目标
也明显更高,与此同时还制定出了不同类型的政策性文件,借助清洁能源来最终实
现提升能源绿色、环保属性之目标,从而更好的实现能源整体的可持续发展,这对
于我国低碳经济的发展同样尤为关键。

2新能源发电对电力系统稳定性的影响
新能源发电具有随机性、间歇性和不确定性等特点,对电力系统的稳定性产
生影响。

在高比例新能源发电接入电网时,可能引发电力系统的频率波动、电压
波动等问题。

为了确保电力系统的稳定运行,需要研究相应的控制策略和技术手段。

3新能源发电在电力系统中的应用
3.1调峰和控制输出平稳
风力发电和光伏发电等新能源电信号具有间歇性和波动性这两个明显的特点，是目前在电网中无法对新能源大规模使用的最主要原因。

使用储能技术是解决这
一问题的有效手段。

通过储能设备对电站进行调峰，确保其后期能够平稳输出，
同时不会增加电网的容量，并能够提高新能源的利用率。

3.2积极推动新型电力市场机制以及体系的构建
为了更好的应对当前供电系统在实际建设过程当中所发现的不足,必须要着
重体现电网在新能源发展过程当中所提到的价值与作用。

积极推动相关机制的变革,从而更好的保障目前所采用的电网能够正常运转的前提之下,逐步的加大新能
源的整体占比,努力实现电力市场的科学、合理、有效监管,进行科学有效的创新
以及改革,从而在此基础之上,建立起更加健康、完善而且有序的电力市场。

第一,必须要积极推动储能相关市场监管机制,并且积极健全与之相关的多种类型配套
机制,切实有效的推动电能源电力产业整体的高速发展,全面建立起融合新能源增长、收纳以及储能三位一体的全新监管机制,实现相关配套政策的稳定发展,努力
提升储能技术发展水平的提升。

第二,探讨建设系能源许可审批制度,以此来进一
步明确未来一段时间范围内可再生能源的发展目标,逐步的放宽新能源消纳的相
关许可制度。

努力实现传统电网与新能源电网并网审批的流程的简化以及审批效
率的提升,了解各类企业发展的实际情况,明确行业国际发展的潮流。

3.3新能源发电调度策略
（1）最优潮流分析。

最优潮流分析旨在在满足电力系统运行约束的前提下,
优化新能源发电的输送和分布,降低线损和调度成本。

（2）存储设备的调度策略。

储能设备(如蓄电池、抽水蓄能等)在新能源发电调度中具有重要作用。

通过储能
设备的充放电来平衡电网中的负荷波动,从而使供需之间保持平衡。

在负荷高峰期,储能设备可以释放储存的能量以满足用电需求;在负荷低谷期,储能设备则可
以充电以储存多余的能源。

储能设备可以通过快速响应对电网频率波动进行调节。

当频率偏高时,储能设备可以增加放电以将频率拉回正常范围;当频率偏低时,储
能设备可以减少放电或增加充电以稳定频率。

3.4新能源发电智能预测系统设计
新能源发电智能预测系统的主要功能包括天气预报、功率预报、统计分析、
检修管理、系统管理五个部分。

系统采用模块化设计，网络架构分层清晰，模块
灵活多变，适用性强。

风电场的后续部署模式更加简化，便于扩容，降低投资成本，支持风场监控、资产管理、灾害预警等功能。

下面就对新能源发电智能预测
系统的设计进行详细分析。

（1）硬件设计。

服务器集群设计，采用DELLT640塔
式主机，支持64G多网口，具有大数据存储、高性能运算等特点，适用于各种类
型光伏电站的主控系统，实现对光伏资源数据的存储、数据传输，对运行监控系
统设备进行对接，可以与各种光伏电站主控系统和各地光伏功率预测集控系统建
立数据通信连接，支持多协议、多网络、多平台、多地域的设备快速接入。

（2）软件设计。

该平台采用Java编程语言，以Browser/ServerArchitecture架构设计，软件功能包括实时监测、发电计划、统计分析、系统诊断等。

软件通过安全
二区的隔离装置，采集站内的有功、无功、气象数据和设备状态，进行数据分析
并生成发电计划上报给调度中心；实现对电网系统以及环境信息的实时监控、功
率及气象历史曲线展示、预测曲线展示等功能。

此外，该系统具有超高预测精度，
可利用众多观测数据进行实时修正，实现高级数据同化，单风场预测误差可以控制在10%左右。

3.5推动新能源为主的电力供应建设
首先应该继续保证现有的风力、太阳能发电稳步快速发展,始终坚持分布式与集中式齐头并进的基本原则,借助有效措施来更好的推动我国光伏发电以及风力发电两种模式的发展,积极推动技术创新。

积极推动“三北”地区新能源电力系统基地的建设工作,以此来确保我国新能源发电产业走向高速发展道路。

而在我国中东部地区,同样可以探寻太阳能以及风力发电的发展,以此来更好的保障我国系能源市场未来更加高质量的发展。

而对于我国的东南沿海地区,同样必须要借助有力条件来更好的发展风力发电,并且辅以光伏发电,推动新能源发电技术的快速发展进步。

针对新能源发电的服务系统展开科学的优化调整,以有效措施来提升整个电力系统当中新能源发电的实际竞争力,努力提高我国电力体系当中水电、气电以及火电的整体发展以及其在电力系统中的占比。

结语
随着我国大力发展风电、光伏等清洁能源技术，稳步推进“碳达峰”“碳中和”的节点目标，着力于构建以清洁能源为主导的新型电力系统，储能技术作为新能源发电并网的关键技术，一定将迎来广阔的应用场景。

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