新能源发电与控制技术
郑航
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郑航 ,. 新能源发电与控制技术[J]. 发电技术与研究,2023.9. DOI:10.12721/ccn.2023.157273.
摘要:
从新能源发电技术应用来说,若想发挥技术的优势,需要结合能源类型的特点和应用挑战,制定完善的策略,保障技术价值的发挥。现基于推动新能源发电技术更好应用的目的,针对其在电力系统的应用,做简单的论述,提出应用策略。
关键词: 新能源;发电技术;电力系统
DOI:10.12721/ccn.2023.157273
基金资助:

对于传统电力系统来说,其能源供给大多为煤炭、石油等的一次能源,虽然能较好地满足系统运转的基本需求,但却为行业发展带来了一定的压力,同时也加剧了我国能源紧张的严重性。但近年来,随着国家总体科技水平的提升,新能源电力系统逐渐成为电力行业市场上的主力军,可再生能源代替了煤炭等一次能源作为原料,现已被广泛运用于社会生产生活当中。与传统电力系统相比,新能源系统最大优势在于加快能量的转换,提高能量利用率,但其稳定性和不确定性却远远低于前者,这是新能源系统在发展中急需打破的困境。

1新能源的发展现状

基于低碳经济的发展背景,开发以及利用清洁能源,追求绿色GDP,最核心的是积极发展清洁能源,通过减少污染气体的排放,达到绿色发展的目标。新能源为可再生能源,具有储量的优势。近年来,我国大力发展新能源,以此保障能源安全,同时推动友好型社会的建设。以湖南为例,优化调度的同时,优先消纳风能、光伏发电、水电等清洁能源,2019年8月末新能源并网规模同比增长23.3%,清洁能源发电量同比增长57.8%,占全省发电量的45.0%。不过新能源发电技术尚且处于发展阶段,还有很多技术以及运用不够成熟,面临着极大的挑战,需要不断创新和探索,推动新能源发电技术的发展,释放技术的能量。

2新能源电力系统优化控制方法

多能源互补控制法。从本质上来讲,该控制方法主要是利用煤炭、水利等资源实施发电,以这种稳定性更高、更安全的发电方式,对太阳能、风力等稳定性较差的电能输入过程进行调节,从而确保各种不同能源之间的及时互补,让电力系统时刻保持平衡状态。但从眼下我国新能源的发展形势来看,想要实现源源不断的绿色能源供给,还具有一定的难度,然而丰富的煤炭资源充分地弥补了这一缺陷,对此可利用煤炭资源对新能源电力系统进行优化,做好能源补充工作,使电力系统的运行效率及经济性、环保性得到进一步的提升。双侧能源控制法。经过大量的实践研究证明,通过对电力系统采取发电控制的方式,虽然能获得一定的成效,在新能源发电规模不断增加的情况下,这种控制方式的灵活性和适用性稍显不足,采用单层能源控制的方式显然不能满足新能源电力系统的工作需要。为了改进这一问题,需要利用双侧能源控制的方式来代替以往的单侧能源控制,基于这种控制方式具备的双随机波动性,能够保证系统运行中的能源发电配合效果达到最优,最大限度减少系统运行误差问题,从而维护整个系统的稳定运行,让新能源电力系统发挥出更大的价值。加强微电网控制。在新能源电力系统中,微电网是一个非常关键的结构,其作用在于协调多种分布式发电形式,保证负荷供电的及时性和安全性。不同于其他的控制方法,微电网控制的环保价值更高,灵活性更强,因此操作使用起来更加简单快捷,在新能源电力系统优化控制中有着比较广泛的使用。微电网涵盖了多种不同形式的分布式电源,而这一特征使得供电系统的容量更大,系统运行对可再生能源的开发利用能力更强。举一个具体的例子:目前市面上的大部分电动汽车均采用的是微电网控制形式,当遇到发电高峰期,分布式电源中储存的能量便可为电动汽车提供及时充足的电能供给,同时也能完成由电能到机械能的这一转化过程,防止为用户的正常出现带来不便。

3新能源电力系统关键技术

3.1电网响应技术

在新能源电力系统的作用下,电网在运行过程中会产生一定的波动,此时新能源电能的传送过程很有可能被打断,继而无法持续供应电能,直接影响到用户的正常用电。而这种现象主要是新能源电力系统的特性使然,新能源集成的效应越强,电力系统的耐受能力和通电能力也就越低。针对这一问题,需要对高压电进行科学的配置和使用,并利用不对称穿越技术来优化整个供电网络,使电网形成特有的惯性,防止出现供电中断的问题。应认真分析当下新能源发电的特点及形势,并结合新能源发电所呈现出的地域性特征,对新型电网架构进行科学的规划,尽快建立起响应速度快、输电效率高的输电网络,实现各地区的新能源电力系统之间的互补,使可再生能源更广泛地出现在不同城市和地区,加快这种新型输电方式的发展。

3.2电源响应技术

电源是新能源电力系统中不可或缺的一部分,其作为决定新能源发电效率的重要结构,除了要在性能上与电力系统相匹配,也必须具备良好的输电、发电能力,这样才能进一步优化新能源电力系统的综合性能。在具体的系统设计和改造期间,要注重研究国外一些新鲜的、完整的实践经验,积极借鉴国外研发的关于新能源发电、新能源电波抑制的科技成果,结合我国眼下的新能源发电形势对电源配置做出合理化的调整。为提高新能源电力系统的发电效率,应采取对电网系统的开放处理,令电力系统尽可能多地接入到电网运行平台,实现与其他新能源的互补,从而逐渐形成高度集成的协同发展机制,最大限度提高绿色能源的利用率,为新能源发电技术的快步发展夯实基础。

3.3负荷响应技术

当前市面上的大多数新能源电力系统,其抗干扰能力普遍较差,尤其是在一些强力磁场的干扰下,系统运行的安全性将会受到极大的威胁,严重甚至会导致整个系统陷入瘫痪。从这一方面来看,要想避免电磁等不可抗因素对系统运行产生的干扰,必须尽可能提高系统最高峰值点,进行对电力设备的集中布置。要注重设置安全合理的供电距离。简单来讲,对新能源电力系统的负荷响应做出调整,也就是让多个电力设备承担某一单位时间内产生的巨大负荷,而此时部门人员必须要制定出完善的协同响应管理准则,采用恰当的技术手段对电力负荷进行科学配置,确保新能源电力系统的供应侧和需求侧保持相对平衡,从而进一步确保新能源供电的安全可靠。

3.4实时预测系统

近年来,我国可再生能源的消耗量正在逐渐增加,为推动新能源发电的可持续发展,维护电网的运行安全,必须做好新能源开发和调度方面的工作。在这方面,相关企业需要将重点放在新能源调度技术的优化上,尽快建立起先进的、完善的风电机组仿真模型,设置新能源并网发电及监测管理系统,实施对整个发电、送电流程的实时化监控,方便及时发现系统运行中的安全隐患。另外,要注重增强各区域电网之间的连通性,确保新能源的及时调度和利用,一方面降低新能源电力系统的运营成本,减少企业的经济损失,另一方面提高电网的调节控制能力,使绿色能源得到合理的运用。同时由于新能源电力系统的运行数据较为复杂,为增加系统运行的协调性,还应加强云计算技术的科学使用,从而全方位地预测和分析电力系统的运行状况,让新能源输电安全有保障,为广大用户提供更优质的供电服务。

4结语

新能源电力系统的现实意义非凡,虽然该新型系统在性能上还存在一定的缺陷,但毋庸置疑的是,其在减少能源消耗、提高绿色能源利用率等方面具有不可替代的优势,是我国电力行业发展的重要方向之一。在这种形势下,对新能源电力系统进行优化和控制,使新能源发电、输电过程的不稳定性得到改善,是当前行业人员面临的重要任务,对此必须采用恰当的方法和技术手段来实现多能源互补,极力维护电网运行的安全性。

参考文献:

[1]刘洪立.关于新能源发电技术在电力系统中的应用[J].资源节约与环保,2019(6):134.

[2]田蓬勃.新能源发电技术在电力系统中的应用效果研究[J].中国设备工程,2018(22):214-215.

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