新能源电力系统优化控制方法及要点分析

曾颖

[摘    要 ]新能源作為我国一项基本战略思想，随着经济与科技的发展，已经成为我国工业发展的主要研究方向。从电力系统来讲，如今最具代表性的发电新能源当属风力发电和太阳能发电了，新能源电力系统虽然已经投入使用，但是却依然存在着发电间歇性和不稳定性等问题，这就需要采取有效的措施，对新能源电力系统的控制方法进行有效优化。因此，本文首先将概述新能源电力系统的特点，然后详细阐述新能源电力系统的优化的控制方法，最后新分析能源电力系统的技术创新措施，希望可以为相关工作人员提供有用的参考。

[关键词]新能源;电力系统;优化控制;要点分析;创新措施

[中图分类号]TM73 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2020）08–00–03

Optimization Control Method and Key Points Analysis of New Energy Power System

Zeng Ying

[Abstract]As a basic strategic thought in China， new energy has become the main research direction of China's industrial development with the development of economy and science and technology. In terms of power system， the most representative new energy for power generation is wind power generation and solar power generation. Although the new energy power system has been put into use， there are still problems such as intermittent and unstable power generation， which requires effective measures to effectively optimize the control method of new energy power system. Therefore， this paper first summarizes the characteristics of new energy power system， and then describes the optimization control method of new energy power system in detail. Finally， the technical innovation measures of new energy power system are analyzed， hoping to provide useful reference for relevant staff.

[Keywords]new energy; power system; optimal control; key points analysis; innovative measures

化石能源作为目前地球目前最为重要的一种能源，在各行各业都发挥着至关重要的作用，与人民的日常生活也是息息相关。而化石能源属于不可再生能源，还会引发比较严重的环境污染。所以，就需要积极地开发各种新能源，如风能、太阳能以及潮汐能等。而随着新能源在电力系统中所占比例的增加，很容易对电力系统的稳定性造成影响。要想保证新能源的工作效率，就必须保证电网，电源以及负荷之间的正常平衡运转和协调互动。但是目前依靠单个新能源电力系统无法维持这方面的平衡，需要多种新能源电力系统互相之间优化调节互补，另一方面，还需要用电用户的配合，主动改变其用电方式，这样做就可以在一定程度上维持新能源供电的稳定性。本文对新能源电力系统的特点展开讨论，试图探讨新能源电力系统优化控制的方法。

1 新能源电力系统的特点

1.1 可再生源的高渗透率特点

地理位置决定了新能源的分布格局，因此新疆甘肃等地是我国主要的新能源分布地，集中的发展以及地区分布式发展是未来我国新能源电力系统主要的发展方式。为了能够使新能源电力系统更好地使用可再生资源持续发电，我们就应该逐步的减少大电网输送以及电能在传输过程中的损耗，这种新能源电力系统的高渗透性是由我国的基本国情决定的[1]。

1.2 多能源互补的侧向供应

侧向供应的多能源互补是未来新能源电力系统的主要特点，因为依靠单一能源发电总是达不到理想的稳定标准，但是如果能利用风能、水能、太阳能以及地热能之间相互促进，相互补充就能够将新能源电力系统维持在一个相对稳定的状态。而且通过多种新能源的相互作用，极有可能达到对新能源的准确预测。另外，我国的电力控制系统已经发展得很好，可以将电力控制系统投入到新能源电力系统的使用中来，让住户能够掌握实时情况，根据电力系统的运行来调整电价和电能应用。

2 新能源电力系统的优化的控制方法

2.1 友好型控制方法

在提升新能源电力系统的稳定性和电量输出效率方面来讲，新能源电力系统友好型控制方法会比传统电力的控制方法更有优势。科学家经过科学实验之后做出分析，使用数据分析可控手段需要根据历史检测数据和天文气象等信息。要想将新能源电力系统调控得更加稳定，必须进行新能源的分析预测。而新能源主要的分析预测是主要围绕着功率来进行的[2]。

如按照时间尺度可以将功率预测氛围分钟、小时以及日级预测。其中给单元机组的优化控制提供前馈输出信号的是分钟级功率预测，完成电网的管理和调度的是小时级功率预测，而主要负责制定电网日前调度的则是日级功率预测。在预测功率的精准度上来说，分钟级和小时级要比日级精准度要高，能够达到90%以上。另外，预测功率是可以提升的，这需要根据各个区域的新能源特性来考虑，并且要根据具体的天气变幻和天气预报的数据来进行提升和创新。

2.2 微电网控制

为了使多种分布式發电能够有效结合，可以利用微电网控制技术，其具有着其他技术没有的灵活性。为了充分发挥可再生资源的作用，可以利用其不同方式的分布式供电源的特点对供电系统现有的容量进行扩张。

如现在市面上最流行的新能源电动汽车以及使用太阳能发电的屋顶光伏板，基本上都是使用分布式能源的微电网控制。单拿电动汽车来说，当新能源达到发电高峰的时候，微电网控制中的储能作用充分的储存电能，一部分可以转换成汽车行驶的机械能，另一部分可以汽车用电的时候释放到电网，使电力系统的负荷要求得到满足。由于汽车在日常生活中需求量大，而且电动汽车符合我国新能源的可持续发展战略，因此以后微电网的控制策略会是以后我国新能源电力系统的主要研究方向。

2.3 电力大系统多递阶控制

新能源电力系统可以将新能源转换为电能，极大地减少了非再生资源的浪费，但随之而来的就是新能源电力系统要拥有着比传统电力系统更加复杂的操作系统和更丰富的操作内容。因此，为了能使新能源电力系统更好的调度和优化，需要使用大系统理论来进行控制和调节。如从最底层的控制系统开始延伸求解到长程协调器，为了保持控制过程中的经济和稳定性，需要先进行协调器的优化处理，再执行从上到下的控制。为了确定控制模块和基本框架之间的关系，必须对系统性能以及结构进行全方位地分析，为了改进和优化新能源系统的调节和规划要把广义模型和大系统分析作为基本条件，这样一来就可以为技术提供多样算法。

2.4 双侧资源控制

通过观察我国的电力系统，随着新能源在其中应用的增加，再加上新能源发电规模的不断增大，发电控制方式必然也需要随之提高。传统的单侧能源控制方式必然无法满足现如今的新能源发展需求，尤其是随着我国社会经济的迅猛发展，我国人民在生产生活中对电力的需求也是与日俱增，所以传统的单一能源供给需求以及不能满足我国人们现在的用电需求。因此，就可以对新能源电力系统实施双侧能源控制方式，这种控制方式具有优秀的双随机波动性，能够对能源发电问题进行有效的处理和配合，并可以最大限度地降低误差，从而使电力系统的稳定性大幅提高，保证新能源发电系统可以充分地发挥作用。

2.5 新能源电力系统多能源互补控制

新能源电力系统多能源互补控制方法是一种能够对太阳能和风能等大部分不稳定新能源进行有效调节的技术，其主要是通过水利发电以及煤炭发电等发电技术的稳定性，与不稳定新能源进行有效互补，这样就能够使整体电力系统都可以处于稳定的状态。通过观察我国对新能源的使用现状来看，需要有一种更为灵活的能源与其互补，才能够保证电力系统的稳定性。而我国有着比较丰富的煤炭资源，可以将其作为一种灵活能源对新能源电力系统进行有效的互补，这样就能够大幅提高电力系统的利用效率，保障我国人民的电力需求。

3 新能源电力系统的技术创新

3.1 大数据系统技术

新能源电力系统具有着大系统结构，要实现对能量和物流和信息的控制与分析，做到可协调稳定的控制，使得信息能够灵活稳定地传递，这就需要应用大数据系统技术。不仅如此，大数据系统技术还拥有清洁功能、解读功能以及储存功能等。强大的功能可以为新能源电力系统提供更加稳定的技术保障，再加上大数据融合技术与可视化技术等技术的应用，更加保证了新能源电力系统的发展空间。

3.2 云端智能综合控制技术

为了提高新能源电力系统的控制和效率，要使用复杂多样的大系统数据源，随着科学技术的发展，云端智能综合技术在不断发展与创新，目前完全可以将云端智能综合技术应用于新能源电力系统中去，从一方面来讲，云端智能综合控制技术中的云储存技术支持自由下载和使用，这也就大大加强了新能源电力系统的信息互通性，另外还可以通过云处理技术与云计算机技术对新能源电力系统进行调节和规划，这将极大地增加新能源电力系统的协调性，而且由于云端的智能化管理，也会极大地减少资源的浪费[4]。

3.3 电源响应技术

在利用新能源的过程中，我国电力企业也不能“闭门造车”，有必要积极地引进和吸收外国的先进技术，如新能源输电、发电以及电波抑制等新技术，这样就可以有效增强我国的新能源发电效率。同时，还可以开放现有的电网系统，使更多的电力系统都可以与电网运行平台相连接，并将友好型发电技术与其他的新生源技术进行有效的互补，这样就能够构建更加全面的电网协同发展机制，使新能源电力系统可以获得更好的进步。

3.4 负荷响应技术

新能源电力系统缺乏良好的抗干扰能力，这就导致其很容易受到外界因素的影响，导致其可靠性以及安全性都存在着一定的缺陷，甚至会造成整个电力系统彻底瘫痪。所以，就需要发挥电力设备集中布置的优点，调整新能源电力系统的供电系统，使新能源电力系统可以更好地承受高峰值电力。为了能够达成这一目标，需要建立符合新能源特点的协同响应管理制度，并积极地应用各种新技术和新手段，合理地配置电力负荷，通过大数据技术对新能源电力系统进行分析和应用，这样就可以保证电力系统的稳定运行。

3.5 电网响应技术

新能源电力系统将会造成电网出现较为剧烈的波动，这就必然会导致新能源电能在电网中的输送受到极大的影响，这种问题是由于新能源电力系统的特性所引发的，这种问题将会造成电力系统的通电能力受到极大的影响，还会降低其耐受力。所以，为了可以有效改善这一问题，就需要对高电压进行科学合理的应用，并将不对称穿越技术融入其中，使供电网络可以形成惯性。同时，根据我国新能源发电装置的地理位置以及发电现状，建立更加合理的电网结构，通过电网响应技术对整体电网系统进行调整，从而使各个地区之间的电网系统能够与新能源电力系统形成有效的互补，通过这种新型的输电方式发挥新能源的作用。

4 结束语

总而言之，利用新能源发电是未来的发展趋势，这更符合我国可持续发展战略和基本国情，但在新能源动力系统的优化控制方面还有待改进，尤其是在其中存在着很多的问题，极大地影响了新能源电力系统的稳定性。这就需要积极地利用多方面的新能源，进行有效的互补与储存，将是我们最主要的研究方向。另外，我们还应该不断地学习和引进新型控制技术，并加以改善之后投入到新能源电力系统中来，不断完善新能源电力系统的发电协调性和稳定性，让可再生能源在未来的电力系统中占据主要地位。

参考文献

[1] 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（3）：51-52.

[2] 胡海松.新能源电力系统的控制策略分析[J].中国化工贸易，2018，10（17）：216.

[3] 胡正强，熊艳霞.新能源电力系统的运营模式及关键技术[J].通信电源技术，2018，35（12）：266-267，270.

[4] 魏立亮.新能源电力系统优化控制方法及关键技术[J].电子乐园，2019（13）：375.

[5] 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）：64-65.