新能源电力系统控制与优化 史学伟

新能源电力系统控制与优化史学伟

发表时间：2019-09-17T10:35:19.910Z 来源：《电力设备》2019年第7期作者：史学伟徐晓川苏长江

[导读] 摘要：随着社会的发展以及人们环境保护意识的提升，能源问题以及环境问题已经成为了当今社会所关注的焦点问题。

（国网新源张家口风光储示范电站有限公司张家口市 075000）

摘要：随着社会的发展以及人们环境保护意识的提升，能源问题以及环境问题已经成为了当今社会所关注的焦点问题。想要在保护环境，降低能耗的同时促进经济与社会的发展，大力的研发与利用清洁能源就成为了必然的发展趋势。太阳能、风能是典型的清洁能源，其没有任务污染，并且可以再生，因此可以满足可持续发展的要求。但是其也存在一定的缺陷，即其自身的稳定性不足。这就给电力系统的供应带来了较大的挑战。因此本文对新能源电力系统的控制与优化进行了研究与分析。首先阐述了新能源电力系统的概况与特点，其次则从四个方面对新能源电力系统的优化控制的方法进行了细致的分析。

关键词：新能源；电力系统；控制

前言

作为煤炭大国，煤炭在我国电力系统的供应中发挥了十分重要的作用。但是由于煤炭资源属于不可再生资源，我国的煤炭资源正在逐渐的减少。并且煤炭发电还会对环境造成严重的污染。而其他的能源例如石油、天然气等也应为电力供应量越来越大，导致其剩余量越来越少。所以我们应当充分的利用新能源进行发电，以满足社会的需求。风能、太阳能、地热能都是可再生资源，也是我们大力研发与利用的清洁能源，其在能源结构中所占的比例越来越大。但是由于新能源发电有着随机性以及不可控制性的特点，单纯的依靠传统的供给侧调度已经难以保证电力系统的安全性与稳定性发展。因此有必要对新能源电力系统的控制与优化进行研究。

一、新能源电力系统的概况与特点

天然气、煤炭以及石油等都是不可再生的资源。但是这些资源对于我们的生产生活而言是十分重要的，我国的电力系统就是利用其进行发电的。但是利用这些资源进行发电，一方面消耗了大量的不可再生资源，另一方面也给环境造成了严重的污染。这是不符合可持续发展战略的。因此为了减少对这些能源的消耗，保护环境，降低污染，人们开始研究并利用可再生的资源进行发电。但是实际上可再生资源也存在着一定的问题，就是其不能够进行存储，存在着很多的不稳定因素，进而使得电力系统的双侧供应可调控性相对较差。新能源的出现就是为了有效的解决这一问题，在保证稳定供电的情况下，更加高效与安全的应用可再生资源。

新能源电力系统的主要特点包括以下几点：第一，渗透率较高，资源可再生。目前，我国的新能源主要是在新疆、甘肃等地区应用，在地里位置上而言，这是相邻的两个省份，这样就不需要进行远距离的电网输送，一方面节省了成本，另一方面则高效的利用了可再生资源。第二，侧向供应多能源互补。其特点主要表现在两个方面。其一，供应。其二，需求。供应指的就是利用太阳能、风能等绿色能源与先进的科学技术进行发电。保证电力资源的绿色、安全、稳定的供应。并且通过科学技术可以使这些能源之间形成优势互补，如此就解决了由于稳定性较差所造成的一些问题。需求方面则主要指的是满足用户的具体需求。根据目前电力系统中的技术，用户可以详细的获知自身用电的情况，同时也可以准确的知道电力系统的运行情况，以便于用户对用电方式与策略等进行调整。

二、新能源电力系统的优化控制的方法

就目前而言，我国电力系统的控制方法还不完善，存在着资源浪费以及能源的不稳定性情况。要对新能源电力系统进行优化。该项工作中，应当从两个方面来考虑问题。其一，从整体的角度来分析。要促进整个新能源电力系统的完善，促进其各个部分各个环节的协调发展。其二，从局部来分析。要保证新能源电力系统的自主化。由于不稳定性的因素较多，因此随时有可能出现一些问题，所以新能源电力系统的控制要坚持部分与整体协调发展的原则，具体而言，可以从以下几个方面进行：

（一）友好型控制方法

与传统的能源形势向比较而言，太阳能、地热能、风能等作为新能源，通过友好型的控制方法，可以提供更加稳定与高效的电力输出。具体而言，新能源电力系统友好型控制的方法，主要就是对历史记录的数据、对天文气象的预测数据等用先进的科学技术与经验进行解读，然后在分析出可控制的手段或者是方法。实际上这就是对新能源发电功率进行预测。利用友好型控制方法，可以有效的环节电网调峰的压力。从目前我国新能源发展的现状来看，优化其控制方法，对发电功率进行预测已经成为了一个十分重要的方式。因此为了促进新能源的发展，我们要从更加细致的角度出发，完善友好型控制方法。此外，太阳能发电、潮汐发电等各种新能源之间，还应当充分的利用自身的优势，形成优势互补，以促进新能源在我国电力系统中更好的应用。

（二）多源互补控制方法

新能源的形式是多样化的，例如太阳能、风能、地热能等，由于其形式不同，导致在利用其发电时，也存在着不同的优势与劣势。而想要促进新能源电力系统的优化，就应当采用多能源互补的方式。传统的能源，例如煤炭资源、水利资源等，其在发电时主要的优点就是稳定。而这些就可以同新能源中不稳定的电力输出形成互补。多个能源之间互相补充，协调发展，才能够使达到电力系统达到平衡的状态。从我国的实际情况来看，可以存储的又灵活的资源是极度匮乏的。我国的煤炭资源相对较多，但是由于人口基数大，能源利用率低，使得我们必须提升燃煤能源。如此才能够实现与可再生资源之间的互补。同时还可以提升对新能源的利用效率。

（三）双侧资源控制方法

就目前而言，我国各个企业、各个行业之间的竞争都十分激烈。与其他的生产方式向比较而言，电力资源的能耗低，污染少，可以有效的降低生产成本，提升竞争能力。所以各个行业的用电量也在迅速的增长。换言之，就是社会对电能的需求量在迅速增长。我们原来是采用单侧资源控制的方式来控制电力系统，但是面对庞大的电能需求，这一方式已经不再合适。针对新能源电力系统，我们可以采用双侧资源控制的方式。双侧资源控制的方式有着随机波动的特点，因此其就可以较短的时间内实现资源的合理配置。不但有效的减少了误差，同时还提升了电力系统的稳定性。

（四）基于分布式能源的微电网控制

微电网实际上就是一个小型的发配电系统。利用微电网的主要目的有二，一方面可以有效的促进对分布式电源的应用。另一方面，由于分布式电源的数量大、形式呈现出多样化的特点，导致出现电源并网难的问题。微电网则可以有效的解决这一问题。从实际上来讲，微电网中的分布式电源是十分巨大的。并且其每一个种类都存在一定的差异，但是我们却不能够明显的区分出其电压等级之间的差异。因此对其进行控制并非易事。对微电网进行整体上的控制，就是以对分布式电源、储能装置以及负荷的控制方法为基础，促使其各个设备与环