新能源电力系统与传统电力系统整合方法

新能源电力系统与传统电力系统整合方法

朱园

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摘要：伴随着国家实力的提高，电力公司得到了长足的发展。新能源发电在我国迅速发展，其与常规发电的有效融合关系着整个国家的稳定和经济发展。尽管最近几年，国内对电力系统集成已有了一些初步的认识，但是总体上还处在初级阶段，有关的理论与应用还需要不断地深化与改进。本项目在分析新能源发电的基础上，深入探讨新能源发电发电的相关理论与技术。

关键词：新能源；电力系统；传统电力系统；整合方法

引言

当今社会的发展与电力工业密不可分，伴随着对智能生产的要求，工业、农业和制造业对电能的依赖性也在日益增加。目前，火力发电仍是我国电力产业的主要组成部分，而火力发电所带来的碳排放问题是当今全人类所关注的问题，电力生产和存储、生产和制造大概各占碳排放总量的1/3，其中，电力生产和存储会对生产制造业、取暖与制冷等行业产生影响，因此，通过对电力生产和存储进行优化，可以降低碳排放问题。

1.新能源电力系统发展现状

新能源电力系统使用的能量形式主要包括了太阳能、地热能、海洋能和风能等一系列能源，它们具有储量大、可再生、分布范围广等特点。在此基础上，对新能源发展的相关技术、支持管理、规划设计以及市场化运作等方面，都需要进行深入的探索。目前，能量动力系统还处在投资的初期，但随着有关技术和科研的不断进步，它与常规动力相比的价格优势、环境综合盈利优势将会逐渐显现。

目前，国内新能源发电的发展与国际上的先进技术相比仍存在着较大的距离。在技术方面，面对着国际上的技术垄断和封锁，我们在新能源的技术研究和装备研发上花费了巨大的精力，这就造成了新能源发电的高成本，而回报率却很低。但是，经过近几年的发展，我们的有关技术与装备已逐步从对国外的依赖转向了独立自主的程度。在体制上，新能源发展的政策体系尚不健全，缺少相应的顶层设计，市场化程度较低，市场主体的参与程度较低，新能源发电的定价机制尚不健全。然而，由于缺乏相应的技术规范和技术规范，不同种类的能量不能有效地整合和协同工作，严重制约着新能源发电系统的快速发展。

2.主要特点

新能源发电存在着随机、间歇等特征，对电力系统调节能力提出了更高的需求，同时，随着新能源发电的大量接入，电力系统将呈现出强烈的电力电子特征。新型电力网络的发展，需要解决电力供应的连续性、可靠性、安全性和经济性等问题。(1)供电可靠；在新能源发电为主的背景下，由于新能源发电不足，大发期消纳难，特别是在高温、低温、无风、持续降雨等极端天气下，电力系统安全稳定运行问题突出，电力供应可靠度面临着巨大的挑战。(2)电力供应的稳定；随着新能源及其它电力电子设备的大量替代，电力系统当量旋转惯量将大幅降低，新能源设备很容易发生脱网，引发大面积停电事故；同时，各种设备所占比重越来越大，它们之间的交互作用也越来越强，给系统带来了新的稳定问题。(3)制度成本。由于新能源的能量密度和年利用小时数偏低，加之大容量的新能源基础设施通常远离电力系统，导致其传输通道利用率低，投资巨大，从而增加了投资回报的困难。新能源的使用将导致整个体系的成本支出大幅上升。

3.能源互联网背景下电力系统整合方法

3.1利用储能技术平滑太阳能发电的功率

当前，将储能技术用于太阳能发电并网中的方式有一种，一种是将光伏汇流母列通过变流器连接到储能系统，之后电池再经过逆变器处理后，进入到电力系统中；另外一种架构是将太阳能发电的汇流母列一分为二，一部分通过逆变器接入电力系统，一部分通过换流器与电池的储能系统相连。前者的能量储存模式是先将能量储存起来，然后接入到电力系统中，优点是操作方便，缺点是效率较低，寿命较长。第二类架构要求变换器与逆变电源的协同工作，从而达到对电源输出的跟踪与控制，虽然运行过程比较繁琐，但是其控制效果比较好。

3.2智能化和精益操作控制

大力发展电力网络运行管控的智能化、精益化，以适应电力工业的可持续发展，是全世界电力工业的普遍要求。国网公司从09年开始进行智能电力系统的研发与应用，研发出一系列新能源接入电力系统的关键技术，解决了电力系统输送过程中的精细化控制与安全问题，完成了电力系统配电系统的智能化改造，加强了电力系统的能量控制与能量效率管理，提高了电力系统的自愈力，加速了电力系统的有功与无功的动态均衡，提高了电力系统的电压、频率与波形品质，满足了电力系统的新要求，充分发掘了电力系统的需求侧的潜力，构建了一个集可靠性、安全性、稳定性、经济性与环境友好于一体的智能电力系统。

未来的新型电力系统是一个以互联网为基础的巨大系统，它由互联网、云计算设备、电力系统控制网络、天然气系统控制网络、智能交通网络、交通系统控制网络、输气网络及加压站、储气设备、电转气设备、输配电力系统络、大型发电机组及分布式电源和储能及可控负荷等构成。人工智能技术是一种可以实现电力运营管控智能化、精益化的一种行之有效的方法，它可以高效地对电力系统中的数据化信息进行采集，并对其进行及时的分析和高效的管理，从而让数字化电力系统朝着人工智能的方向迅速发展，这与含有大量新能源的电力系统的需要相适应。运用专家系统控制技术、神经网络控制技术以及模糊控制技术等，可以对智能电力系统的运行进行迅速控制，在此过程中可以对电力系统运行参数的变化进行预判，从而达到对电力网络进行个性化定制的目的，满足了每个企业的多样化与互动化的不同需要。

3.3建立多元能量交互模块

在能源网络的控制层次上，需要开发多种可互动的能源模块。由于新能源电力系统与传统电力系统相结合，所构成的新系统将会变得更为复杂，因此在系统管理层次上要与先进电力电子技术、大数据技术、互联网技术等融合技术相结合，构建出中间接口型交互模块，让各种能源类型系统可以进行信息的交互、能量的双向流通，在确保每个子系统都是比较完善和相互独立的情况下，让整个系统能够成为一个整体，高效地运转。

3.4利用电力系统调度统一支配的方式来实现调频调峰

在调度命令的指导下，蓄能系统执行相应的命令，将有功和无功联合起来，向电力网络发送或接收电力。调频调峰的算法比较复杂，若要与储能技术相结合比较困难，而有了电力系统的帮助，则更容易实现。在智能电力系统的建设中，自身就存在着一个模拟系统和数据分析系统，它依靠的是数据采集技术、数据识别技术、数据处理技术等，其最明显的优点就是可以将多种储能技术进行集成，单一的储能技术的相对容量比较小，不能满足大规模新能源并网的产需要求，因此，只有采用分布式储能技术，才可以更好地满足电力系统的运行需要。

结语

随着新能源在电力系统中所占比重的不断提高，探讨新能源电力系统与常规电力系统相结合的方法显得尤为重要。能源互联网的理念及技术的发展为电力系统接入带来了新的机遇。在此基础上，文章简单地阐述了新能源的发展及新能源电力系统的特点，并探讨了以能量网络为基础的电力系统的融合方式及运行模式。

参考文献：

[1]吴玲瑶,潘聿文.智能技术在电力系统自动化中的应用[J].集成电路应用,2023,40(05):352-353.

[2]王薇.基于新能源的新型电力系统建设策略分析[J].集成电路应用,2023,40(05):162-163.

[3]王照阳.新能源电力系统与传统电力系统整合方法[J].科技创新与应用,2022,12(33):125-128.