摘要：随着绿色环保理念的深入贯彻和落实，人们越来越重视资源的有效利用与开发，其中电能是与人们的生活、生产密切相关的，在传统能源逐渐减少的现状下，人们开始寻求新能源的运用。新能源并入电网之后，会对电网的稳定性和安全性等造成影响。而多目标优化电网调度模式能够促使各种能源进行重新整合，从而保证了能源结构的合理性和科学性，极大地提高了能源调度的能力。使用先进的手段和技术来管理和控制风电场出力，扩大电网调峰电力交易的范围和规模，实现新能源的生态环保与可持续，减少新能源给电网调度带来的不利影响，并且降低运行成本，真正地做到多目标优化电网调度。
关键词：新能源；多目标；优化；电网调度模式
1新能源发展对电网调度管理的影响
在新能源应用过程中，对电网调度管理产生了重大的影响。一是：风力发电的影响。由于风电的随机性、不可控性非常大，风电场属于波动型电源，极其不稳定，也属于间歇型。在风力发电过程中，大规模风电机组的应用对电网调度管理造成了多方面的影响，比如，系统暂态稳定、联络线的控制。二是：太阳能发电的影响。在太阳能应用过程中，负荷中心光伏需要和对应的中低压配电网相连，导致配电系统运行变得极其复杂，特别是控制、管理方面，严重影响配电网的具体规划、运行控制。在系统保护方面，分布式电源的应用使配电网潮流具有双向性特点，配断网在故障、非正常运行情况下，必须保证整个线路系统安全、稳定运行。但如果采用的分布式发电技术不同，很有可能会对故障电流、保护判据产生不同的影响。在规划设计方面，需要解决一系列的问题，比如，配电网络、分布式电源优化问题、预测空间负荷。在系统控制方面，比如，分布式电源自身具有的特点，使电压、频率控制难度大大增加。比如，在配电网运行中，负荷波动对电源输出的影响非常大，而相对冲击却很小。
2新能源发电技术及其特性分析
2.1太阳能发电
在地球上，太阳能是其最根本的能源，每秒钟照射到地球上的能量相当于五百万吨煤，其应用范围非常广泛，比如，发电、采暖、淡化海水，太阳能热水器在我国的应用非常广泛，其产生量、使用量都居世界前列。和生物质能发电等相比，太阳能发电具有多样化的优点，比如，充分清洁性、绝对安全性、广泛性，而这都是其它能源无法比拟的，在长期能源战略中占据重要位置。在国家政策大力扶持下，太阳能发电处于飞速发展中，特别是光伏产业，在2015年，已提出新的发展目标，其发电总装机容量要超过3500万kW。
2.2风能发电
风能是在太阳辐射作用下流动形成的，和其它能源相比，风能的储藏量非常大，是水能的十倍，分布非常广泛，属于可再生能源，在交通不便、远离电网主干线的地区，风能扮演着关键性角色。当下，风力发电是风能最常见的利用形式，而水平轴风机是风力发电的核心机型。风力发电也处于飞速发展中，以2013年为例，风电发电量931亿kW.h,同比增长37%,较风电并网容量增速高16个百分点。
2.3生物质能发电
生物质能是太阳能以化学能形式贮存于生物质中的能量形式。由于生物质能直接或者间接来自于绿色植物的光合作用，其中硫等元素含量远低于煤炭等能源，而氧和氢等元素则高于煤，化学成分比煤炭更利于燃烧，而其用作能源之后产生的气体主要为可以被绿色植物利用的二氧化碳，污染物排放较少。生物质能发电主要分为三种类型：固体发电，将生物质塑形为能源材料，对负荷控制技术有较高的要求；液体发电，主要是对生物质进行后处理使用提取物用作发电能源；气体发电，利用生物质代谢或者分解产生的可燃性气体进行发电，通常有沼气发电和炉煤气等生物质能发电目前已有一定规模上的应用。
2.4其它新能源发电
2.4.1地热发电
地热能是由地球内部放射性同位素热核反应产生的热能，通过熔岩以热能方式释放出来，抽取后用于发电。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于对地热田的温度要求、开采难度要求以及热效率等问题，目前主要探究干蒸汽发电与扩容蒸汽发电以及双循环发电的联合发电技术，以求获得较高的热效率。此外，地下热岩发电也在发展中，目前地热能发电应用较少。
2.4.2海洋能发电
潮汐能、波浪能、温差能、海流能、潮流能、盐差能等，能量来自于星体的星球引力和太阳辐射能量。受条件所限，除了潮汐能已经有一定程度上的应用之外，目前对海洋能发电的利用尚处于发展阶段。
3新能源多目标优化调度
3.1建立新能源多目标优化调度模型
考虑多种影响因素，通过不同约束条件下数学建模，建立电网多目标优化模型，通过算例验证其可行性，为系统化制定调度方案提供有效方法指导。
3.2目前采用的短期电网调度方式
传统电网调度由于电力来源的可控稳定性，主要是基于负荷的可预测性，以及常规电源的确定性进行电网优化调度方案的制定。大规模波动性、不可控性、间歇性新能源并入电网增加了电网的不稳定性，给电网带来了持续性的随机变化，使发电功率的预测变得更加困难。为保证电网的稳定性，应对电网调度出现的不确定因素，通常采用的做法是预留一定的旋转备用，将之新能源发电实际出力和预测值之间的出现的较大偏差的应对方式，降低系统的失负荷以及备用不足风险。这种调度方式会导致常规机组长期低效运行，造成资源浪费，降低了应用新能源的效益，不利于节省运行成本。
3.3建设备用电源，应用储能设备，调节电源结构布局
为了保障新能源入网后的电力平衡，可增加系统调峰容量。建设稳定的调峰能力强的电备用电源，在新能源不稳定期间进行快速调峰；同时开发应用具有实用性的能源储存设备，在新能源如风能发电电力过剩时储存电能，而在风电功率缺失而用电负荷高峰时段作为备用电源。这种调度方式对新能源并入电网后的带来的不确定性有较好的规避风险作用，但是同样存在短时间难以应用，投资成本过高的问题。
3.4建立智能管理系统，启用市场机制，考虑引入高效的需求侧响应
智能电网的发展，大规模集中或分散的新能源电源群体将会出现；与此同时，一系列可调度的负荷群体也将出现。将之纳入电网调度方案将可以有效协调个体单元与区域电网之间的矛盾。以有余而补不足，国外对间歇性新能源并入电网后保证电力平衡的有效方法之一就是引入侧响应机制。将多种间歇性能源发电进行高效综合利用，整合资源，互为补益，对提高供电的整体应变能力，提升供电的可靠性有着重要的作用。大规模新能源电源并入电网后，对电网的电能质量、频率控制、电压调整、安全性和稳定性等造成多方面的影响。多目标优化电网调度模式，对能源结构进行资源整合再利用，最大限度利用火电等常规能源调峰能力，充分发挥抽水蓄能电站作用，采用先进手段控制风电场有功出力，加大不同电网调峰互济与跨区电力交易规模，从而发挥新能源绿色环保、可持续利用的优势，降低新能源并网带来的负面效果，减少电网的运行成本和系统旋转备用容量。
结语
综上所述，在应用新能源的过程中，要全方位分析其对电网调度管理各方面的影响，采取有效的对策，解决存在的问题。以此，使新能源能够更好的发挥自身的作用，使电网能够处于安全、稳定运行中，更好地服务于社会大众，具有较好的经济效益、社会效益。
参考文献
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宋剑波（1980.1-），男，江苏淮安人，南京电力工程学院电力系统及其自动化 本科，单位：国网江苏省电力公司淮安供电公司电力调度控制中心。研究方向：电力系统智能电网调度、分布式电源（消纳方面）
论文作者:宋剑波
论文发表刊物:《电力设备》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/15
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