新能源电力系统优化控制方法及关键技术

向莉华 李文锋

【摘要】本文首先阐述了新能源电力系统发展现状，接着对新能源电力系统特点进行了分析，最后分析了新能源电力系统优化控制方法，仅供参考。

【关键词】新能源;电力系统;优化;控制方法

随着我国经济的快速发展，对能源的需求也越来越大，其中电力能源表现尤为突出，从人们的日常生活、工作到企业的发展，都离不开电力支撑，而我国传统的电力能源模式是以火力发电居多，新型的电力能源开发虽然已经有了很大的进步，但与社会需求相比，仍然存在差距。传统电力能源虽然能够解决社会需求，但是给社会环境也带来了很大影响，如空气污染、水污染、噪音等等。这些电力能源供给造成的污染在一定程度上又给社会经济发展带来了一定负面影响。因此，发展新能源电力成为当前能源供给领域的研究重点。

1新能源电力系统发展现状

新能源电力相对传统的常规能源，具有资源量大、分布广泛、清洁环保、可持续等特点，但是对开发的技术要求比较高。目前，新能源电力系统主要开发的有风能、太阳能、核能、地热能、水能等。由于新能源电力发展时间相对短，在电力储存、稳定等方面都还需要进一步的技术支撑，也需要有大量的资金投入，但是随着新能源技术的快速发展，新能源电力成本也将会逐步降低，与传统资源电力系统相比的，优势也会逐步凸显出来。新能源电力系统发展仍然存在薄弱环节。一是技术支撑有待提高：目前，我国太阳能、核能等新能源研发上技术相比国外仍然有一定差距，国外的技术垄断也使得我国不得不自己进行技术研发。但是技术研发需要大量的资金投入，前期发展新能源电力的成本要远远高于传统的电力供应。同时，技术自主研发也需要时间、人才、设备等，这些条件目前我国虽然有了很大改善，但是研发效果与社会迫切需求相比仍然存在差距，技术支撑有待进一步提升。二是管理体制有待进一步完善：由于我国对新能源电力发展比较重视，在政策、资金上也出台了一系列支撑政策，但是在管理上没有形成一套科学、可持续发展的政策环境，这就导致以需求利益为主的各类企业大规模地涌入新能源电力行业中，虽然看起来新能源电力企业欣欣向荣，但是许多企业资质不够，研发能力薄弱，大量的企业融资导致许多资源的浪费，同时新能源电力效益并没有得到有效提高。同时，各种新能源电力缺乏统一的标准与规划，各行其是，导致分配不均、接轨不通等问题，影响了新能源电力系统的整体建设。

2新能源电力系统特点

对于传统的电力系统，主要是以天然气、煤炭、石油等一系列的一次性能源作为电力系统的重要能源。随着科学技术的日益更新，可再生能源的出现逐渐开始大规模替代传统的能源系統。二者之间最为重要的差别就是前者能够进行存储，有着较为稳定的发电空间模式，电力系统的双侧供应可调可控;然而后者主要是以再生能源为主要发电能源，有着不可存储的特性，因此不确定性就更为明显，电力系统的双侧供应可调可控性较差。新能源的出现，就是为了能够弥补可再生能源的可调可控性不足，通过新能源电力系统的独特方式和创新技术，使电力系统能够在保证可调可控更稳定的状态下，保证可再生能源得到更加安全、高效的应用。

2.1高渗透率的可再生能源

新能源电力系统中的一项重要特征就是高渗透，也是结合我国的基本国情所决定，因为我国在新能源应用方面主要集中在新疆、甘肃等地，这种格局的界定根据地理位置确定。在未来的我国新能源电力系统的主要发展形势仍然会以普遍的集中形式，包含各地分布形式为主要策略，逐渐地远离大电网输送，消除中途输送的能源浪费，从而有效地保证新能源电力系统充分地利用可再生能源。

2.2侧向供应的多能源互补

新能源电力系统的着重发展方向是能够有效利用的可再生资源，运用电源、电网、负荷等方面的技术手段实现统一的协调互动，从而保证新能源电力系统的高效运作。对于侧向供应的多能源互补，主要体现在以下两个方面：一个方面是供应，利用风能、太阳能、水能、海洋能、地热能、生物质能等，这些永不枯竭的绿色能源，配备精确的预测技术，在最大限度上使新能源电力系统得到充分地发挥，将一系列能源之间的运作形成互补，从而减少因为自身稳定性差而出现波动的问题;另一个方面是需求，利用当前电力系统中的先进技术，使所有的用电用户准确地知道自己的用电情况，根据电力系统所提供的运行状态来实时掌握价格的变化，并及时地对自身电力使用情况进行用电调节。

3新能源电力系统优化控制方法

从当前我国电力系统发展的整体状态上来看，控制方法还需要不断改善和优化，在此过程中还要遵循协调与分解的基本原则。一方面要从新能源电力系统的整体方面考虑，另一方面也要从新能源电力系统的局部自主优化考虑。在新能源电力系统的优化控制过程中，多个方面的不稳定性都将随之产生，在难度上呈现递增趋势，局部与全局的协同性问题也在增加。因此，需要在以下几个方面对新能源电力系统优化控制的方法进行分析与探讨。

3.1新能源电力系统友好型控制方法

新能源电力系统友好型控制方法相对于传统的能源形势来讲，能够提供更高的电力输出，有效地提升新能源电力系统的稳定性。新能源通过各项科学分析，依据历史数据以及天文气象等信息，利用数据分析解读可控手段和方法，因此，新能源的分析预测已经成为了调控的重要手段。对于新能源电力系统的分析预测主要是针对其功率进行控制。当前功率预测可以分为3个等级：日、小时、分钟。就当前新能源电力发展的状态看，优化控制方法的功率预测分级已经成为不可缺少的一项方式方法。在未来新能源的道路上，需要更加精细、更加优化、更加稳定的友好控制。同时，沼气、蒸汽、火电、水电、核电、太阳能发电、潮汐发电、波浪发电等一系列能源之间的互通互补也将成为重要的发展方向。

3.2新能源电力系统多源互补控制方法

所谓的新能源电力系统多源互补控制方法，主要就是利用水利能源、煤炭能源等一系列传统的发电形式中的稳定性，来协调太阳能源、风力能源等可再生能源较为不稳定的电力输出，从而在多个能源相互之间补充的情况下，使电力系统达到相对平衡的状态。但是，也基于我国的实际国情，当前较为缺乏的就是能够储能灵活的能源，因此，在我国煤炭储量位居世界第三的前提下，就需要努力提升燃煤能源，以此来对当前较为薄弱的多个可再生能源进行互补，从而提升电力系统的利用率。

3.3新能源电力系统双侧资源控制方法

相对于传统意义上的电力系统，其发电的控制方法随着新能源电力的增加，以往的单纯依靠单侧资源控制已经不能够满足当前发展的需要。随着各行各业的发展，电能负荷的需求量成倍增长，单一的供给与需求平衡逐渐被打破。因此，在当前阶段新能源电力系统双侧资源控制方法所具有的独特双随机波动性，能够有效地解决资源合理分配的问题，从而减少误差提高稳定性，整体提升新能源电力系统的利用率。

4结语

综上所述，在今后一段时期内，新能源动力系统的优化控制方法是我国的一项重要内容。只有真正实现多能量互补的电力系统和能源的协调存储才能充分利用可再生能源，最终使其成为可能。能源已成为中国电力系统的首选。

参考文献：

[1]丛晶，宋坤，鲁海威，高晓峰，肖白.新能源电力系统中的储能技术研究综述[J].电工电能新技术，2014.

[2]赵俊博，张葛祥，黄彦全.含新能源电力系统状态估计研究现状和展望[J].电力自动化设备，2014.

作者介绍：

向莉华（1986.6.20），性别：女;籍贯：重庆市;民族：汉;学历：研究生、硕士;职称：中级工程师;职务：主任工程师;研究方向：发电。

李文锋（1987.2.25），性别：男;籍贯：广东龙川;民族：汉;学历：本科、学士;职务：产品经理;研发方向：新能源电网。685B05ED-9809-4717-9C22-B3CD72FC0DF5