1新能源電力系統(tǒng)概況及特點(diǎn)

對(duì)于傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)，主要是以天然氣、煤炭、石油等一系列的一次性能源作為電力系統(tǒng)的重要能源。隨著科學(xué)技術(shù)的日益更新，可再生能源的出現(xiàn)逐漸大規(guī)模開始替代傳統(tǒng)的能源系統(tǒng)。二者之間最為重要的差別就是前者能夠進(jìn)行存儲(chǔ)，有著較為穩(wěn)定的發(fā)電空間模式，電力系統(tǒng)的雙側(cè)供應(yīng)可調(diào)可控;然而后者主要是以再生能源為主要發(fā)電能源，其有著不可存儲(chǔ)的特性，因此不確定性就更為明顯，電力系統(tǒng)的雙側(cè)供應(yīng)可調(diào)可控性較差。新能源的出現(xiàn)，就是為了能夠彌補(bǔ)可再生能源的可調(diào)可控性不足，通過新能源電力系統(tǒng)的獨(dú)特方式和創(chuàng)新技術(shù)，使電力系統(tǒng)能夠在保證可調(diào)可控更穩(wěn)定的狀態(tài)下，保證可再生能源得到更加安全、高效的應(yīng)用。

1.1高滲透率的可再生能源

新能源電力系統(tǒng)中的一項(xiàng)重要特征就是高滲透，也是結(jié)合我國(guó)的基本國(guó)情所決定，因?yàn)槲覈?guó)在新能源應(yīng)用方面主要集中在新疆、甘肅等地，這種格局的界定根據(jù)地理位置確定。在未來的我國(guó)新能源電力系統(tǒng)的主要發(fā)展形勢(shì)仍然會(huì)以普遍的集中形式，包含各地分布形式為主要策略，逐漸地遠(yuǎn)離大電網(wǎng)輸送，消除中途輸送的能源浪費(fèi)，從而有效地保證新能源電力系統(tǒng)充分地利用可再生能源。

1.2側(cè)向供應(yīng)的多能源互補(bǔ)

新能源電力系統(tǒng)的著重發(fā)展方向是能夠有效利用的可再生資源，運(yùn)用電源、電網(wǎng)、負(fù)荷等方面的技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的協(xié)調(diào)互動(dòng)，從而保證新能源電力系統(tǒng)的高效運(yùn)作。對(duì)于側(cè)向供應(yīng)的多能源互補(bǔ)，主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：一個(gè)方面是供應(yīng)，利用風(fēng)能、太陽能、水能、海洋能、地?zé)崮堋⑸镔|(zhì)能等，這些永不枯竭的綠色能源，配備精確的預(yù)測(cè)技術(shù)，在最大限度上使新能源電力系統(tǒng)得到充分地發(fā)揮，將一系列能源之間的運(yùn)作形成互補(bǔ)，從而減少因?yàn)樽陨矸€(wěn)定性差而出現(xiàn)波動(dòng)的問題;另一個(gè)方面是需求，利用當(dāng)前電力系統(tǒng)中的先進(jìn)技術(shù)，使所有的用電用戶準(zhǔn)確地知道自己的用電情況，根據(jù)電力系統(tǒng)所提供的運(yùn)行狀態(tài)來實(shí)時(shí)掌握價(jià)格的變化，并及時(shí)地對(duì)自身電力使用情況進(jìn)行用電調(diào)節(jié)。

2新能源電力系統(tǒng)優(yōu)化控制方法

從當(dāng)前我國(guó)電力系統(tǒng)發(fā)展的整體狀態(tài)上來看，控制方法還需要不斷改善和優(yōu)化，在此過程中還要遵循協(xié)調(diào)與分解的基本原則。一方面要從新能源電力系統(tǒng)的整體方面考慮，另一方面也要從新能源電力系統(tǒng)的局部自主優(yōu)化考慮。在新能源電力系統(tǒng)的優(yōu)化控制過程中，多個(gè)方面的不穩(wěn)定性都將隨之產(chǎn)生，在難度上呈現(xiàn)遞增趨勢(shì)，局部與全局的協(xié)同性問題也在增加。因此，需要在以下幾個(gè)方面對(duì)新能源電力系統(tǒng)優(yōu)化控制的方法進(jìn)行分析與探討。

2.1新能源電力系統(tǒng)友好型控制方法

新能源電力系統(tǒng)友好型控制方法相對(duì)于傳統(tǒng)的能源形勢(shì)來講，能夠提供更高的電力輸出，有效地提升新能源電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。新能源通過各項(xiàng)科學(xué)分析，依據(jù)歷史數(shù)據(jù)以及天文氣象等信息，利用數(shù)據(jù)分析解讀可控手段和方法，因此，新能源的分析預(yù)測(cè)已經(jīng)成為了調(diào)控的重要手段。對(duì)于新能源電力系統(tǒng)的分析預(yù)測(cè)主要是針對(duì)其功率進(jìn)行控制。當(dāng)前功率預(yù)測(cè)可以分為3個(gè)等級(jí)：日、小時(shí)、分鐘。就當(dāng)前新能源電力發(fā)展的狀態(tài)看，優(yōu)化控制方法的功率預(yù)測(cè)分級(jí)已經(jīng)成為不可缺少的一項(xiàng)方式方法。在未來新能源的道路上，需要更加精細(xì)、更加優(yōu)化、更加穩(wěn)定的友好控制。同時(shí)，沼氣、蒸汽、火電、水電、核電、太陽能發(fā)電、潮汐發(fā)電、波浪發(fā)電等一系列能源之間的互通互補(bǔ)也將成為重要的發(fā)展方向。

2.2新能源電力系統(tǒng)多源互補(bǔ)控制方法

所謂的新能源電力系統(tǒng)多源互補(bǔ)控制方法，主要就是利用水利能源、煤炭能源等一系列傳統(tǒng)的發(fā)電形式中的穩(wěn)定性，來協(xié)調(diào)太陽能源、風(fēng)力能源等可再生能源較為不穩(wěn)定的電力輸出，從而在多個(gè)能源相互之間補(bǔ)充的情況下，使電力系統(tǒng)達(dá)到相對(duì)平衡的狀態(tài)。但是，也基于我國(guó)的實(shí)際國(guó)情，當(dāng)前較為缺乏的就是能夠儲(chǔ)能靈活的能源，因此，在我國(guó)煤炭?jī)?chǔ)量位居世界第三的前提下，就需要努力提升燃煤能源，以此來對(duì)當(dāng)前較為薄弱的多個(gè)可再生能源進(jìn)行互補(bǔ)，從而提升電力系統(tǒng)的利用率。

2.3新能源電力系統(tǒng)雙側(cè)資源控制方法

相對(duì)于傳統(tǒng)意義上的電力系統(tǒng)，其發(fā)電的控制方法隨著新能源電力的增加，以往的單純依靠單側(cè)資源控制已經(jīng)不能夠滿足當(dāng)前發(fā)展的需要。隨著各行各業(yè)的發(fā)展，電能負(fù)荷的需求量成倍增長(zhǎng)，單一的供給與需求平衡逐漸被打破。因此，在當(dāng)前階段新能源電力系統(tǒng)雙側(cè)資源控制方法所具有的獨(dú)特雙隨機(jī)波動(dòng)性，能夠有效地解決資源合理分配的問題，從而減少誤差提高穩(wěn)定性，整體提升新能源電力系統(tǒng)的利用率。

3新能源電力系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新

新能源電力系統(tǒng)的技術(shù)主要是通過其結(jié)構(gòu)和運(yùn)行，使得電力系統(tǒng)能夠在穩(wěn)定性較低的情況下保證新能源電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，因此，不斷的創(chuàng)新和發(fā)展是新能源電力所面臨的重要問題。想要實(shí)現(xiàn)新能源電力系統(tǒng)優(yōu)化控制，就要實(shí)現(xiàn)一系列的技術(shù)創(chuàng)新和配套機(jī)制，以促進(jìn)系統(tǒng)的可調(diào)控性、安全性、穩(wěn)定性、信息化、自動(dòng)化、智能化水平的大幅度提升。

3.1電源響應(yīng)技術(shù)

應(yīng)用電源響應(yīng)技術(shù)，主要是在技術(shù)能力上有所突破，適時(shí)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的新能源發(fā)電、輸送以及平抑電力波動(dòng)等一些新技術(shù)，以提高新能源的電力發(fā)電與應(yīng)用效率，重要的是需要通過開放電網(wǎng)，以此來實(shí)現(xiàn)所有電力系統(tǒng)的公平接入，利用新型的電網(wǎng)友好型發(fā)電技術(shù)與其他多種可再生能源互補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)與源網(wǎng)的協(xié)同機(jī)制，并且不斷地加強(qiáng)和完善清理能源的補(bǔ)償機(jī)制，保障清潔能源電力系統(tǒng)的長(zhǎng)效發(fā)展，同時(shí)開放電網(wǎng)的公平接入，建立新能源電力系統(tǒng)發(fā)展的新機(jī)制，促進(jìn)新能源電力系統(tǒng)在“十三五”之后全面發(fā)展。

3.2電網(wǎng)響應(yīng)技術(shù)

應(yīng)用電網(wǎng)響應(yīng)技術(shù)，主要是由于新能源電力存在電網(wǎng)振動(dòng)的缺陷，使新能源電力無法在電網(wǎng)內(nèi)大力輸送，這是受其系統(tǒng)相關(guān)特征影響而產(chǎn)生的電壓耐受力與通電能力低的現(xiàn)象。可通過采用合理的低電壓、高電壓、不對(duì)稱穿越的方式，改變系統(tǒng)的奔向你通過，使電力系統(tǒng)電網(wǎng)存在一定的慣性。我國(guó)的新能源建設(shè)與實(shí)際地理位置相結(jié)合，構(gòu)建了全新模式的電網(wǎng)機(jī)構(gòu)，運(yùn)用國(guó)外先進(jìn)的電力輸送方式，從而實(shí)現(xiàn)各地區(qū)之間的電力系統(tǒng)能夠進(jìn)行互通，使太陽能、水能、風(fēng)能、生物能等一系列的相關(guān)可再生能源實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域電力交易機(jī)制，并進(jìn)行系統(tǒng)建設(shè)，充分發(fā)展新型電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與先進(jìn)的輸電方式，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的先進(jìn)控制與安全防御功能。

3.3負(fù)荷響應(yīng)技術(shù)

應(yīng)用負(fù)荷響應(yīng)技術(shù)，是因?yàn)樾履茉措娏ο到y(tǒng)對(duì)外界環(huán)境的抗干擾能力不足，在外界產(chǎn)生比較嚴(yán)重的干擾時(shí)，電力系統(tǒng)的安全性受到嚴(yán)重影響，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)功能癱瘓，這就需要提高系統(tǒng)承受高峰能力。同時(shí)還應(yīng)利用發(fā)電設(shè)備的集中布局優(yōu)勢(shì)，充分在距離使用上有所發(fā)揮。通俗來講就是將各種動(dòng)力設(shè)備以及生理組織等在單位時(shí)間內(nèi)承擔(dān)協(xié)同電力額定。在此方面需要建立各項(xiàng)能源的供需協(xié)同響應(yīng)機(jī)制，重點(diǎn)是在科學(xué)技術(shù)與智能調(diào)控管理，各種數(shù)據(jù)分析和大數(shù)據(jù)處理技術(shù)的研發(fā)，從而能夠在今后一段時(shí)期內(nèi)逐漸地適應(yīng)全新的新能源電力系統(tǒng)的雙側(cè)供應(yīng)互補(bǔ)。

3.4云端智能綜合控制技術(shù)

由于大型系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來源復(fù)雜多樣，控制關(guān)系又錯(cuò)綜復(fù)雜，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行既有控制效率又有實(shí)施效果的改進(jìn)，成為目前主要研究的課題。通過云技術(shù)的不斷發(fā)展應(yīng)用，云端智能綜合控制技術(shù)被應(yīng)用到新能源的電力系統(tǒng)中，一方面數(shù)據(jù)通過云存儲(chǔ)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了自由下載與使用，這使信息互通性大大加強(qiáng);另一方面，系統(tǒng)規(guī)劃與協(xié)調(diào)運(yùn)行均可通過云計(jì)算、云處理技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)，有效提高了系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性;還有云端綜合控制技術(shù)還完成了系統(tǒng)的智能化管理與控制，這也大大節(jié)省了系統(tǒng)資源。

3.5大數(shù)據(jù)系統(tǒng)技術(shù)

大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用近年來很受青睞，尤其像新能源電力這樣的大系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，可通過對(duì)能量流、物質(zhì)流、信息流的控制、分配與完成進(jìn)行一系列的可協(xié)調(diào)性、穩(wěn)定性以及能通性的分析，使信息傳遞更完整，更靈活。除此之外，大數(shù)據(jù)技術(shù)還具備清理、解讀、存儲(chǔ)等多項(xiàng)功能，尤其是新興的大數(shù)據(jù)融合技術(shù)與可視化技術(shù)等應(yīng)用，更為新能源電力大系統(tǒng)提供了廣闊的發(fā)展空間。

4結(jié)束語

綜上所述，在今后一段時(shí)期內(nèi)，新能源電力系統(tǒng)優(yōu)化控制方法及關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展是我國(guó)需要不斷深入研討的一項(xiàng)重要內(nèi)容，只有真正實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)多項(xiàng)能源互補(bǔ)，能源之間協(xié)調(diào)存儲(chǔ)，才能夠最大程度充分利用可再生能源，最終使得可再生能源成為我國(guó)電力系統(tǒng)之中的首選。

參考文獻(xiàn)

[1]劉吉臻.大規(guī)模新能源電力安全高效利用基礎(chǔ)問題[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2013，33(16)：1-8.

[2]劉吉臻，曾德良，田亮，等.新能源電力消納與燃煤電廠彈性運(yùn)行控制策略[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2015，35(21)：5385-5394.

[3]馮雙磊,王偉勝,劉純,等.風(fēng)電場(chǎng)功率預(yù)測(cè)物理方法研究[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2010，30(2):1-6.

[4]曾鳴，楊雍琦，李源非，等.能源互聯(lián)網(wǎng)背景下新能源電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)模式及關(guān)鍵技術(shù)初探[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2016，36(3)：681-69.

作者：戴忠   單位：國(guó)網(wǎng)安徽電力節(jié)能服務(wù)有限公司