新能源电力系统优化控制方法及关键技术论文_张琨

新能源电力系统优化控制方法及关键技术论文_张琨

新疆新能源研究院有限责任公司 新疆 830026

摘要:现如今,我国处于能源行业转型阶段的关键时期,正在逐步由传统能源向新能源转型,作为我国能源革命的主要目标,新能源的开发利用在这一时期起着至关重要的作用。

关键词:新能源;电力系统;优化控制;方法;技术

引言

自经济全球化发展后,我国互联网技术得到了飞速发展。在新能源互联网背景下,电力系统的运营模式发生了很大变化。优化和转变传统电力系统运营模式,成为时代发展的必然需求,也是电力企业走向可持续发展的必经之路。因此,从相关概述入手,阐述能源互联网背景下新能源电力系统的运营模式和关键技术。

1新能源电力系统的概念

传统电力系统的能量来源通常为一次能源,例如煤炭、石油、天然气等。随着科学技术的不断进步,传统的能源系统逐渐被取代,可再生资源的利用越来越普遍,新能源电力系统已经逐渐被应用于生活中。传统电力系统的优势在于其发电空间模式较稳定,可以进行存储,可对电力系统的双侧进行调控;而可再生资源电力系统无法进行存储,由于其主要的发电能源为再生能源,因此具有明显的不确定性,且调控性较差。因此,为弥补可再生能源调控性的缺陷,新能源电力系统逐渐出现并开始被应用,从而促进了可再生资源的应用。

2能源互联网背景下新能源电力系统发展的必要性

随着社会用电量的增加,电力系统控制和管理面临着全新的挑战与要求。能源互联网属于全新的技术,可有效传导信息流和能量流,为各个电力单位实时提供共享资源。在信息系统技术上,能源互联网可实现信息的双向传导,逐步组建一个高效的电力系统网络平台,确保各项资源的有效共享和应用。当前环境下,社会用电需求具备明显的随机性,导致电力系统供需不均衡,难以保障电力系统的稳定运行。通过应用能源互联网可逐步细化各个群体、环节内的用电需求,在用电需求基础上制定针对性的供电计划,从源头消除各类安全隐患,确保供需之间的均衡。此外,新能源电力系统还可促使电力系统供电的协调性和规划性,促使电力系统朝着科学化方向发展。

3新能源电力系统的关键技术

3.1电磁储能技术

电磁储能是一种实现电磁能与电能相互转化的储能技术,包括超导磁储能与超级电容器储能两种技术应用方式。其中,超导磁储能技术是将超导材料制成线圈,由电力网络经过变流器进行供电并提供工作磁场,能量转换效率较高,约达90%左右。超导储能技术具有高转换效率、快速响应及环保等特点,在超导状态小,线圈的电阻可以忽略不计,对于能量的损耗极小,可以进行长期供能。但提供时,超导体线圈,需要在超低温液体中保存,就需要投入大量的成本,且技术应用较为复杂。超导储能技术的应用,可以通过新能源电力系统合理控制电压与频率等,确保电力供应的稳定性。另外,这种技术的应用可以实时交换大容量电力能源,并且补偿其功率,在瞬态的情况下提高电能质量,在暂态的情况下提高电能稳定性。

3.2电网技术应用

电网的相关技术主要指的是电网响应技术,由于新能源电力有着电网振动的缺点,无法在电网内大量输送新能源电力,因此电网响应技术得以被应用。电力系统电网中惯性的存在是因为采用了高低电压及不对称穿越方式使系统的奔向和通过得到了相应的改变。构建全新的电网机构模式,应结合新能源建设与其实际地理位置,采用先进的电力输送方式,使各地区之间电力系统相通的目标得以实现,进而实现跨区域的可再生能源电力交易。同时还应尽快建设完善相关系统,使先进的输电方式及新型的电网结构能够得到充分的发展,从而使电网的安全防御功能及先进控制功能得到实现。

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3.3协调规划技术

在互联网背景下,广域能源资源协调规划技术属于其中的关键技术,可保障电力系统的稳定运行。广域能源资源协调规划技术内的地理信息系统,能够绘制区域内的地图,收集各项数据并集中处理,充分凸显出大数据的时代特征。广域能源资源协调规划技术可在区域能源地图上深入分析其中的各项数据,从各个方面入手,直观展现区域情况。在此基础上,管理人员能够精准掌握区域内的人口数量、能源分布情况等信息,正确认知能源分布情况、节能情况、能源消耗情况等,进而依据实际情况,基于资源设施制定最佳的建设计划,合理、科学配置各项能源资源,避免新能源供应不足。广域能源资源协调规划技术可实时采集大数据,在此基础上建立仿真模型,制定最佳的电力系统协调分布方案。

3.4新能源电力系统集成平台设计和技术

新能源电力系统集成技术主要是对集成平台进行构建并通过一定的方法进行应用的系统。集成平台的设计主要分成局部数据库、集成服务系统、目标数据库三大板块。从局部数据库开始发出数据信号,进而传输到集成服务系统,随后按照不同需求将数据进行划分组合,随后传输至目标数据库,进而进行应用。由于整个系统中涉及到的数据较多,需要进行分类汇总,根据历史数据、动态实时数据以及分析数据三个不同的类别,结合实际运行情况进行针对性分析,从而提高数据计算的科学性和准确性。基本原理就是通过对数据库系统进行设计,将不同的数据按照不同的计算方法进行计算,从而进行有效转化、整合,体现在操作平台上,构建整体的一个系统集成平台,为实际运行提供帮助和参考。

3.5负荷技术应用

负荷的相关技术主要指的是负荷的响应技术,由于在外界干扰较为严重时新能源电力系统没有充分的抗干扰能力,其安全性会受到很大程度的影响,甚至会造成系统功能的严重瘫痪,因此不得不对系统承受高峰的能力进行加强。与此同时,还应将发电设备的优势充分进行利用发挥在距离的使用上,即在单位时间内承担协同各种生理组织及动力设备的电力额定。要将各项能源的供需协调响应机制建立起来,将智能调控管理和科学技术作为重点,研发各种大数据处理技术和数据分析,从而使全新系统中的双侧共赢互补能够在一段时间内被逐渐适应。

3.6信息交互技术

信息交互技术与广域能源资源协调规划技术有很大相似点。信息交互技术可在大数据基础上强化云计算的应用,组建出全新的电力系统。在系统内融入各种先进技术,包括大数据采集技术、大数据识别技术和大数据挖掘技术。能源模块内信息交互协作技术与互联网技术的结合,可以精准采集和筛选数据,并将数据传输到云端,及时排除无效数据,将有效数据传输到相应界面,针对存在异常的数据和信息开展精准识别。在信息交互过程中,可有效结合能源模块信息交互技术、配电网技术,组建整体性的能源结构。通过合理应用大数据技术,可预测用户的消费结构,解读传统数据,借助先进手段筛选出高价值信息,促使各方相互协调,合理调整我国城乡用电需求和能源结构。

结语

随着经济时代的不断进步与发展,新能源电力系统的应用已成为必然的趋势。因此,在日后的发展过程中,我国需要做到对新能源电力系统优化控制的深入研究,将其控制方法及技术作为重点研究内容,使能源得到科学合理的储存,电力系统中的能源互补得到真正的实现。也只有这样,才能使可再生资源得到最充分的利用,从而大大促进我国新能源电力系统的发展,为我国新能源电力事业做出贡献。

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,2018,22(4):109-112.

[2]戴忠.新能源电力系统优化控制方法及关键技术[J].农村电气化,2017(5):47-48.

[3]李建霞.分布式发电与新能源发电对电力系统对比研究[J].电子技术与软件工程,2016(20).

论文作者:张琨

论文发表刊物:《建筑实践》2019年第07期

论文发表时间:2019/7/9

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