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摘要：电力能源已经逐渐成为人类赖以生存的能源基础，新能源电源作为缓解用电负荷高峰的必要办法。新能源电源－负荷协同调度的出现，为缓解用电负荷高峰提供了坚实的基础。本文针对间歇性新能源的电源－负荷协同调度进行了深入的探究，寻求最佳的应用策略。
关键词：间歇性新能源；协同调度；调峰能力
1.引言
世界上所能利用能量的98.98%最初都来自太阳能，太阳能光伏发电的能源来源于取之不尽，用之不竭；是资源最丰富的可再生能源，太阳能光伏发电是能源的最高技术也是最新技术，具有独特的优势和巨大的开发潜力。光伏发电具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性；使用寿命长、易维护、利用灵活，既可以独立于电网运行，也可以与电网并行运行，而我国与发达国家相比还有很大的差距，我国生产规模小、产业链不完整，专用材料的产业化程度不高，性能有待改进，光伏成本价格高，标准规范不够健全，因此太阳能光伏发电仍然面临着严峻考验。
2.电源－负荷协同调度分析
对于含有间歇性新能源的调度问题，其关键就在于如何合理进行安排才能满足新能源的不确定性。我们通常将负荷分为固定负荷和可调度负荷两部分。在传统的调度方式中，固定负荷是不接受控制的负荷，这就需要供电部门根据负荷预测曲线对出力进行安排来满足固定负荷的需求。由于可调度负荷是可以随时变化的，通过灵活调节可调度负荷的大小可以有效提升系统的运行效率， 但在进行可调度负荷控制时，还需要支付额外的费用。
3.光伏新能源的波动性造成的影响
光伏发电的三大缺点：成本高，能量密度低和发电的间歇性；现在主要讨论光伏发电的间歇性, 发电的间歇性造就了发电的不稳定性, 光伏发出的的电量是忽大忽小的，甚至有时还完全没有；如夜晚， 光伏发电的间歇性并不全是由于光伏器件或发电系统自身的原因造成的，而是由于照在光伏面板上的阳光本身就是间歇性的,即光伏的间歇性是源于天气（如日照、风力）的不稳定。比如, 白云的出现遮挡了阳光，光伏板的功率就会瞬间下降70%以上；由于光伏电站的能量输出方式是电力，而电力供应最大的要求就是稳定性及可靠性。因此，间歇性绝对是个不可容忍的缺点。
4.间歇性新能源的测算分析
4.1光伏电池分析
根据光伏电池的工作原理，当光照强度，温度等自然条件改变时，光伏电池的输出特性将会随之改变，输出功率及最大工作点亦相应改变。在实际的应用系统中，自然光的辐射强度以及大气的透光率均处于动态变化中。当环境温度和光照强度一定的情况下，光伏电池的工作电压是一个变动值；但输出电压只有在一个合适值时，光伏电池才能达到最大输出功率；此时光伏电池的工作点就被称为最大功率点。如果实时调整光伏电池的输出功率，使其始终工作在最大功率点附近，鉴于光伏电池的特殊性，需要设置其工作电压和电流以找到最佳工作点。
4.1.1最大功率点跟踪的原理
4.2负荷分析
提高光伏的自发自用比例，可以通过改变光伏电池片的数量和串联方式，使光伏电池的工作点接近最大功率点，但仅仅是接近不可能真正实现实时的最大功率跟踪，用户无法准确预测光伏发电，且大量刚性负荷缺乏转移能力，因此合理地加入蓄电池等储能设备，实现光伏能量的转移。从负荷角度考虑，通过合理调度温控负荷、确定可控负荷最优工作点以及利用蓄电池转移光伏电能，就可以实现系统的经济运行和光伏发电的最大就地消纳。
5. 间歇性新能源的电源－负荷协同调度
5.1蓄电池充电
光伏发电的时候，给蓄电池充电，光伏不发电的时候，让蓄电池放电。但是这种方式适用于小工程, 对于“三个三峡”类的光伏电站的蓄能，蓄电池的成本将会特别大。 我国电网15%波动容限，指的是突然波动；如果是可预测的波动，那么，通过电力调度系统可以调度全网高达100%的容量。但是，电力调度是需要时间的,需要调度的容量越大，需要的时间就越长。目前，按照我国之前的电力调度标准，在电力波动发生后，电网调度的时间不能超过七分钟。但就目前我国的实际情况来说,通常几秒钟就能够完成调度工作了。不管时间长短,都是发电的间歇；而这个间歇，是能够用蓄电池来填补的。
5.2多种新能源的互补
所有的新能源都存在间歇性问题, 如风力，沼气发电等，水电也有季节上的间歇性。这些不同的新能源相互之间有一定的互补性。如果采用包括光伏、风力、生物质能等至少两种甚至三到四种以上的新能源作为发电电源，这样，可以大大消除各种新能源的不稳定性。通过控制系统，进行负载、电源、储能系统和电网的监控和调度，对并网、储能、电源之间的调控方式进行专业的控制，才能完美的解决新能源的间歇性问题。
5.3分布式资源协同调度管理
依托电网自动化平台,建立并网小火电、沼气发电、光伏发电以及储能电动汽车充换电站等分布资源协同调度系统,利用间歇式、可再生能源之间以及与主网和储能装置之间的互补性与协同性，实现储能主动负荷调度，增强电网对间歇式电源的消纳能力，减小电网等效负荷曲线峰谷差，提高分布式资源接入情况下电网运行的可靠性与经济性。
六、总结
通过控制系统，进行负载、电源、储能系统和电网的监控和调度，对并网、储能、电源之间的调控方式进行专业的控制，才能完美的解决新能源的间歇性问题。可调度负荷参与电网调度，一定程度上满足了大规模新能源接入后的运行要求，其经济性取决于系统新增调节电源的成本与可调度符合控制的成本，都需要进行综合统筹分析再做出结论。
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论文作者:邓立松
论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/18
标签：光伏论文; 负荷论文; 新能源论文; 间歇性论文; 电网论文; 电源论文; 电池论文; 《电力设备》2017年第31期论文;