基于能源互联网背景下新能源电力系统的运营模式论文_牛灵慧

基于能源互联网背景下新能源电力系统的运营模式论文_牛灵慧

(中国电建集团河南省电力勘测设计院有限公司 河南省郑州市 450000)

摘要:随着社会科学技术的不断发展,社会用电量越来越大,这无疑对电力系统的控制管理带来新的挑战。要对新能源电力系统进行有效管理,必须搭建起智能化的技术平台,对社会用电产生的海量电能能源数据进行有效控制,实现各项数据的收集、传输和分析。能源互联网的产生解决了电力系统运营中的这一难题,不仅能够对电力系统进行有效控制,还能有效保障电力系统运行过程中的安全和稳定。

关键词:能源互联网;新能源;电力系统;运营模式;关键技术

1能源互联网发展现状

作为新时代的代表,能源互联网成为各国科研机构研究的重点,被誉为“第三次工业革命”的核心。在国外,美、日、欧盟等国家,都致力于重点发展能源互联网技术。虽然他们对能源互联网的认知和开发角度略有不同,但核心都是将能源系统与互联网技术相结合,改变传统的能源系统集中、单项和生产者控制的特点,将其转变成大量分布式辅以较少集中式的新能源与更多的消费者互动的能源系统,以提高可再生能源的比重,实现多元能源的有效互联和高效利用。近年来,随着我国智能电网的不断发展,信息技术和智能电网的结合越来越紧密,能源互联网已经成为我国重点发展的方向。尤其是在2016年,国家发展与改革委员会、能源局正式发布《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》,为未来我国能源互联网技术的发展制定了行动计划。目前,国内的多所顶尖高校都参与到了国家能源互联网系统的标准制定当中,对能源互联网的基本概念及形态、发展模式及路径、技术框架及拓扑、关键技术分析等方面展开了广泛的研究。

2能源互联网背景下新能源电力系统的运营模式

2.1能源供需协调规划

能源供需协调规划是能源互联网背景下新能源电力系统运营模式的显著特点之一,对解决当前社会电力供需不协调具有重要的现实意义。能源供需协调规划是能源互联网中的重要功能之一,能够对社会不同群体的用电情况进行全面的掌握,并将电力系统的供电计划进行细化,使社会用电随机性造成的电力供需不协调等到有效的解决,对节约电力资源、维护电力系统的安全稳定具有重要作用。能源供需协调规划具体包括两个方面的内容。一方面,能源互联网在电力系统建设的最初阶段就将发电的灵活可控性进行充分考虑,并为电力系统分散模块的内部优化奠定基础。另一方面,能源互联网能够对广域范围内的能源分布情况进行预测,根据预测的结果制定合理的分布计划。

2.2分散模块交互协作

分散模块是能源互联网的基础架构,该模块主要由三部分的内容组成,分别是能源生产与供应、能源利用和能源传输。新能源电力系统采用分布式的发电结构,并在供应的过程中遵循自发自用的原则,因此用户在用电过程中不仅消费能源,同时也在生产能源。由于分布式发电的组成结构比较简单,因此该模式在电力系统运营中具有较强的可控性。另外,分散模块的内部发电结构主要根据社会用电随机性的模式制造,因此能够有效应对供需之间不协调的问题。

2.3广域能源协同优化

新能源电力系统中能源分散模块与能源集中模块之间电力供需的协调互补是能源互联网的重要功能。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在能源的集中模块,电力系统的供应具有更加广域化的特点。能源集中模块与分散模块具有紧密的联系,能够实现有效的信息传输和交换。能源分散模块与集中模块相比更具有可控性,因此分散模块不仅能够保持自身供需的平衡性,还能对集中模块的供需情况进行有效调节,防止社会用电随机性为电力系统供电带来的安全隐患。

3能源互联网背景下新能源电力系统的关键技术

3.1广域能源资源协调规划技术

广域能源资源协调规划技术是能源互联网背景下新能源电力系统的关键技术之一,该技术主要运用地理信息系统进行区域地图的绘制,对各项数据进行集中收集和处理,充分显示出大数据时代的特征。广域能源资源协调控制技术能够对区域能源地图中的各项数据进行深入地分析,然后从多维度的角度进行直观的展示,使管理人员对该区域内的人口数量、能源分布情况、节能情况和能源消耗情况有一个全面而明确的认识,从而根据具体的资源基础设施情况制定建设计划,使能源资源进行科学合理的配置,避免新能源电力系统的资源供应不足或遭到浪费,导致电力系统的运行稳定受到影响。广域能源资源协调规划技术还能够通过大数据的采集建立起仿真模拟的数学模型,使电力系统的协调分布得到最优的方案。

3.2能源模块信息交互协作技术

与广域能源资源协调规划技术相似,能源模块信息交互协作技术也在基于大数据和云端共享科技的基础上研发而出的一项先进技术。能源模块信息交互协作技术主要包括三方面的内容,分别是大数据采集技术、大数据挖掘技术和大数据识别技术。能源模块信息交互协作技术将这三项技术与云端技术有机结合,将采集到的数据上传到云端进行有效筛选,排除其中无效数据数据,保留有效数据,并对识别存在异常的数据进行分析和修正。在进行能源交互时,能源模块信息交互协作技术与配电网技术有机结合,使能源的生产与消费变成一个整体。

3.2基于储能的能量流优化和能量调度技术

对于多种能源耦合在一起的能源互联网中,能源由于多元化的问题,在进行输入输出以及配置时会变得较为复杂。同时,由于各类设备的“即插即用”及故障情况下的“网络重构”,也会导致能源流路径出现多变的特点。为了避免系统在运行时,受到储能效率和储能容量的影响,因此,需要考虑对多个潮流断面进行周期时间内的联合优化。前文提到,通过设定系统周期内的最低运行费用为目标,对该周期内的元件功率进行合理的分配优化,可以建立储能的多能源系统的优化调度模型。在模型中,对储能的工作状态(储能、释能和空闲)在切换过程中,进行调度优化。

结论

综上所述,储能技术的应用,推动了社会经济的可持续发展。改变了传统的能源结构体系,将更多的新能源和可再生能源引入到人们的生活当中。现阶段,能源互联网还处于初始阶段,在储能技术的研发、规划以及优化设计方面,还存在诸多不足,相关科研工作者应当加大研究力度,提升自身的专业水平,同时在政府的和市场政策积极推动和支持下,推动储能产业的可持续发展。

参考文献:

[1]李建林,田立亭,来小康.能源互联网背景下的电力储能技术展望[J].电力系统自动化,2015(23):15~25.

[2]李建林,修晓青.能源互联网中储能系统发展趋势分析[J].电气应用,2016(16):18~23.

论文作者:牛灵慧

论文发表刊物:《电力设备》2018年第18期

论文发表时间:2018/10/18

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