能源互联网背景下新能源电力系统运营模式及关键技术探讨论文_柳康

能源互联网背景下新能源电力系统运营模式及关键技术探讨论文_柳康

(佛山综合能源有限公司 广东佛山市 528000)

摘要:随着社会经济的发展,我国对能源的消耗越来越大,因此要在发展过程中不断加大对新能源的发展力度,如风能、太阳能等都被应用到电力系统之中,但是由于运营和技术上的一些问题,使其受到较大的限制。本文首先对能源互联网背景下新能源电力系统运营模式展开探讨,然后进一步讨论新能源电力系统运营的一些关键性技术。

关键词:新能源;电力系统;运营模式;关键技术

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。

1能源互联网的基本架构

能量流与信息流的相互融合、传导是能源互联网的基本特征之一。按照能量流与信息流的流动方向。从信息流传导的角度看,在传统能源供应网络的基础上,能源互联网将通过互联网技术实现信息资源在能源开发利用环节的实时共享,这种资源共享机制具有双向传导特性,用户与信息控制系统、能源供应模块、多元智能输送模块之间都存在信息双向传导能力,用户与用户之间也可实现用能信息共享。在这种信息高度共享化、开放式的信息网络架构下,未来能源供需信息的发布者将更加多元化,信息共享量将出现几何级增长。从能量流传导的角度看,能源互联网将传统相对单一化的能源输送网络拓宽成为多元智能输送网络,该网络具有普适性的能源接入端口,分布式与集中式能源供应模块都可实现即插即用。同时,能量流与信息流的融合度提高,能源携带信息的能力提升,进一步提升能源资源在广域范围内的优化配置能力。

2我国新能源电力系统发展现状分析

新能源电力系统与以往的常规能源电力系统相比较,其展现出巨大的优势,尤其体现在资源数量和清洁环保方面,实现可持续性发展和利用,但是也对该系统也提出了较高的技术要求,这也是目前阻碍其推广和应用的关键性问题。在当前的新能源电力系统之中主要开发的能源种类有:太阳能、风能、水能、核能等,然后将其与能源互联网进行充分的结合,可以实现对信息资源的实时共享和掌握,从而促进整个电力系统运行效率的提升,同时这也形成了当前新能源电力系统运营的新模式。

3能源互联网背景下新能源电力系统的运营模式

为进一步强化能源互联网技术在推动新能源并网、构建新能源电力系统方面的推动作用,应当在目前已有的智能电网技术基础上,嵌套更为先进的互联网技术,建设能源互联网与新能源电力系统之间的能量信息连接桥梁,同时配合广域能源规划技术、运营技术,实现能源系统的整体优化。

3.1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。

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3.2分散模块自平衡与交互协作模式

分散能源模块主要包括能源生产与供应、能源传输、能源利用3个基本组成部分,是整个能源互联网框架的能源供应基础模块。各个能源模块之间紧密相连,各自具备自平衡能力,同时又具备自身独有的特点,因此还应当在自平衡的基础上实现交互协作。在能源互联网的规划设计与运营过程中,每一个分散能源模块的能源供需自平衡是整个系统优化协调的基础。分布式发电遵循“自发自用、余量上网”的能源供用模式,在分散能源模块中,用户既是能源的“生产者”,又是能源的“消费者”,两者之间的界限变得模糊化。在系统运营过程中,分布式光伏发电、小型风电等发电出力随机性较强的发电资源与小型柴油机组等灵活性较强的发电机组相协调,同时配合储能设备的有序充放电,实现分散式模块内部发电侧出力的协调可控,用这种相对可控去应对用户侧用电的随机性,从而实现分散模块内部的能源供需自平衡。由于分布式能源以清洁能源为主,受到其间歇性、随机性等问题影响,在某些情况下,自平衡模式不一定是最优的运行模式,各模块可能会为了实现自平衡而以较高的经济成本、污染排放代价来实现能源供需平衡的结果。因此在能源互联网框架下,各个模块之间还存在交互协作模式,当某个分散能源模块无法实现自平衡,或者为实现自平衡而付出较大代价时,可在若干个能源模块之间进行交互协作、能量互通、互补协调,从而降低达到全局最优所需付出的代价。

4能源互联网背景下新能源电力系统关键技术分析

4.1多源能量模块交互

在将新能源电力并入到传统电力系统之中后,形成的新电力系统在结构上变得更加的复杂,在能源供给上实现分布式发电,在能源使用和储能方面也变得更加的多样化。在此种情况下,为了保证整个系统的稳定运行,需要对系统中的各个能量模块建立完善的交互体系,实现新能源电力供应与需求之间的双向流动。而这一过程的顺利实现,需要以能源互联网做为基础,充分应用大数据技术、云存储技术等先进的技术,不断对数据信息进行分析和识别,纠正其中的错误信息,并筛选出有用的数据信息,从而支持多源能量模块之间的交互。

4.2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。

结语

综上所述,从我国目前的实际状况来看,在能源方面十分的短缺,在电力供应中加强新能源系统建设是一种必然的趋势。因此,在当前能源互联网环境下,应当注重对新能源电力系统运营模式进行优化,并不断研究和创新新能源电力系统运营需要的关键性技术,从而为新能源电力的发展创造有利条件,促进我国新能源电力的快速发展。

参考文献

[1]周冠辰.基于能源互联网背景下新能源电力系统的运营模式及关键技术[J].中国战略新兴产业,2018(04):9.

[2]曾鸣,杨雍琦,李源非,曾博,程俊,白学祥.能源互联网背景下新能源电力系统运营模式及关键技术初探[J].中国电机工程学报,2016,36(03):681-691.

[3]张徐东.低碳背景下电力系统规划与运营模式及决策方法研究[D].华北电力大学,2013.

论文作者:柳康

论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期

论文发表时间:2019/1/8

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