1新能源電力系統(tǒng)概況及特點

對于傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)，主要是以天然氣、煤炭、石油等一系列的一次性能源作為電力系統(tǒng)的重要能源。隨著科學(xué)技術(shù)的日益更新，可再生能源的出現(xiàn)逐漸大規(guī)模開始替代傳統(tǒng)的能源系統(tǒng)。二者之間最為重要的差別就是前者能夠進行存儲，有著較為穩(wěn)定的發(fā)電空間模式，電力系統(tǒng)的雙側(cè)供應(yīng)可調(diào)可控;然而后者主要是以再生能源為主要發(fā)電能源，其有著不可存儲的特性，因此不確定性就更為明顯，電力系統(tǒng)的雙側(cè)供應(yīng)可調(diào)可控性較差。新能源的出現(xiàn)，就是為了能夠彌補可再生能源的可調(diào)可控性不足，通過新能源電力系統(tǒng)的獨特方式和創(chuàng)新技術(shù)，使電力系統(tǒng)能夠在保證可調(diào)可控更穩(wěn)定的狀態(tài)下，保證可再生能源得到更加安全、高效的應(yīng)用。

1.1高滲透率的可再生能源

新能源電力系統(tǒng)中的一項重要特征就是高滲透，也是結(jié)合我國的基本國情所決定，因為我國在新能源應(yīng)用方面主要集中在新疆、甘肅等地，這種格局的界定根據(jù)地理位置確定。在未來的我國新能源電力系統(tǒng)的主要發(fā)展形勢仍然會以普遍的集中形式，包含各地分布形式為主要策略，逐漸地遠離大電網(wǎng)輸送，消除中途輸送的能源浪費，從而有效地保證新能源電力系統(tǒng)充分地利用可再生能源。

1.2側(cè)向供應(yīng)的多能源互補

新能源電力系統(tǒng)的著重發(fā)展方向是能夠有效利用的可再生資源，運用電源、電網(wǎng)、負荷等方面的技術(shù)手段實現(xiàn)統(tǒng)一的協(xié)調(diào)互動，從而保證新能源電力系統(tǒng)的高效運作。對于側(cè)向供應(yīng)的多能源互補，主要體現(xiàn)在以下兩個方面：一個方面是供應(yīng)，利用風能、太陽能、水能、海洋能、地熱能、生物質(zhì)能等，這些永不枯竭的綠色能源，配備精確的預(yù)測技術(shù)，在最大限度上使新能源電力系統(tǒng)得到充分地發(fā)揮，將一系列能源之間的運作形成互補，從而減少因為自身穩(wěn)定性差而出現(xiàn)波動的問題;另一個方面是需求，利用當前電力系統(tǒng)中的先進技術(shù)，使所有的用電用戶準確地知道自己的用電情況，根據(jù)電力系統(tǒng)所提供的運行狀態(tài)來實時掌握價格的變化，并及時地對自身電力使用情況進行用電調(diào)節(jié)。

2新能源電力系統(tǒng)優(yōu)化控制方法

從當前我國電力系統(tǒng)發(fā)展的整體狀態(tài)上來看，控制方法還需要不斷改善和優(yōu)化，在此過程中還要遵循協(xié)調(diào)與分解的基本原則。一方面要從新能源電力系統(tǒng)的整體方面考慮，另一方面也要從新能源電力系統(tǒng)的局部自主優(yōu)化考慮。在新能源電力系統(tǒng)的優(yōu)化控制過程中，多個方面的不穩(wěn)定性都將隨之產(chǎn)生，在難度上呈現(xiàn)遞增趨勢，局部與全局的協(xié)同性問題也在增加。因此，需要在以下幾個方面對新能源電力系統(tǒng)優(yōu)化控制的方法進行分析與探討。

2.1新能源電力系統(tǒng)友好型控制方法

新能源電力系統(tǒng)友好型控制方法相對于傳統(tǒng)的能源形勢來講，能夠提供更高的電力輸出，有效地提升新能源電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。新能源通過各項科學(xué)分析，依據(jù)歷史數(shù)據(jù)以及天文氣象等信息，利用數(shù)據(jù)分析解讀可控手段和方法，因此，新能源的分析預(yù)測已經(jīng)成為了調(diào)控的重要手段。對于新能源電力系統(tǒng)的分析預(yù)測主要是針對其功率進行控制。當前功率預(yù)測可以分為3個等級：日、小時、分鐘。就當前新能源電力發(fā)展的狀態(tài)看，優(yōu)化控制方法的功率預(yù)測分級已經(jīng)成為不可缺少的一項方式方法。在未來新能源的道路上，需要更加精細、更加優(yōu)化、更加穩(wěn)定的友好控制。同時，沼氣、蒸汽、火電、水電、核電、太陽能發(fā)電、潮汐發(fā)電、波浪發(fā)電等一系列能源之間的互通互補也將成為重要的發(fā)展方向。

2.2新能源電力系統(tǒng)多源互補控制方法

所謂的新能源電力系統(tǒng)多源互補控制方法，主要就是利用水利能源、煤炭能源等一系列傳統(tǒng)的發(fā)電形式中的穩(wěn)定性，來協(xié)調(diào)太陽能源、風力能源等可再生能源較為不穩(wěn)定的電力輸出，從而在多個能源相互之間補充的情況下，使電力系統(tǒng)達到相對平衡的狀態(tài)。但是，也基于我國的實際國情，當前較為缺乏的就是能夠儲能靈活的能源，因此，在我國煤炭儲量位居世界第三的前提下，就需要努力提升燃煤能源，以此來對當前較為薄弱的多個可再生能源進行互補，從而提升電力系統(tǒng)的利用率。

2.3新能源電力系統(tǒng)雙側(cè)資源控制方法

相對于傳統(tǒng)意義上的電力系統(tǒng)，其發(fā)電的控制方法隨著新能源電力的增加，以往的單純依靠單側(cè)資源控制已經(jīng)不能夠滿足當前發(fā)展的需要。隨著各行各業(yè)的發(fā)展，電能負荷的需求量成倍增長，單一的供給與需求平衡逐漸被打破。因此，在當前階段新能源電力系統(tǒng)雙側(cè)資源控制方法所具有的獨特雙隨機波動性，能夠有效地解決資源合理分配的問題，從而減少誤差提高穩(wěn)定性，整體提升新能源電力系統(tǒng)的利用率。

3新能源電力系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新

新能源電力系統(tǒng)的技術(shù)主要是通過其結(jié)構(gòu)和運行，使得電力系統(tǒng)能夠在穩(wěn)定性較低的情況下保證新能源電力系統(tǒng)的安全運行，因此，不斷的創(chuàng)新和發(fā)展是新能源電力所面臨的重要問題。想要實現(xiàn)新能源電力系統(tǒng)優(yōu)化控制，就要實現(xiàn)一系列的技術(shù)創(chuàng)新和配套機制，以促進系統(tǒng)的可調(diào)控性、安全性、穩(wěn)定性、信息化、自動化、智能化水平的大幅度提升。

3.1電源響應(yīng)技術(shù)

應(yīng)用電源響應(yīng)技術(shù)，主要是在技術(shù)能力上有所突破，適時引進國外先進的新能源發(fā)電、輸送以及平抑電力波動等一些新技術(shù)，以提高新能源的電力發(fā)電與應(yīng)用效率，重要的是需要通過開放電網(wǎng)，以此來實現(xiàn)所有電力系統(tǒng)的公平接入，利用新型的電網(wǎng)友好型發(fā)電技術(shù)與其他多種可再生能源互補，實現(xiàn)與源網(wǎng)的協(xié)同機制，并且不斷地加強和完善清理能源的補償機制，保障清潔能源電力系統(tǒng)的長效發(fā)展，同時開放電網(wǎng)的公平接入，建立新能源電力系統(tǒng)發(fā)展的新機制，促進新能源電力系統(tǒng)在“十三五”之后全面發(fā)展。

3.2電網(wǎng)響應(yīng)技術(shù)

應(yīng)用電網(wǎng)響應(yīng)技術(shù)，主要是由于新能源電力存在電網(wǎng)振動的缺陷，使新能源電力無法在電網(wǎng)內(nèi)大力輸送，這是受其系統(tǒng)相關(guān)特征影響而產(chǎn)生的電壓耐受力與通電能力低的現(xiàn)象。可通過采用合理的低電壓、高電壓、不對稱穿越的方式，改變系統(tǒng)的奔向你通過，使電力系統(tǒng)電網(wǎng)存在一定的慣性。我國的新能源建設(shè)與實際地理位置相結(jié)合，構(gòu)建了全新模式的電網(wǎng)機構(gòu)，運用國外先進的電力輸送方式，從而實現(xiàn)各地區(qū)之間的電力系統(tǒng)能夠進行互通，使太陽能、水能、風能、生物能等一系列的相關(guān)可再生能源實現(xiàn)跨區(qū)域電力交易機制，并進行系統(tǒng)建設(shè)，充分發(fā)展新型電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與先進的輸電方式，進一步實現(xiàn)電網(wǎng)的先進控制與安全防御功能。

3.3負荷響應(yīng)技術(shù)

應(yīng)用負荷響應(yīng)技術(shù)，是因為新能源電力系統(tǒng)對外界環(huán)境的抗干擾能力不足，在外界產(chǎn)生比較嚴重的干擾時，電力系統(tǒng)的安全性受到嚴重影響，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)功能癱瘓，這就需要提高系統(tǒng)承受高峰能力。同時還應(yīng)利用發(fā)電設(shè)備的集中布局優(yōu)勢，充分在距離使用上有所發(fā)揮。通俗來講就是將各種動力設(shè)備以及生理組織等在單位時間內(nèi)承擔協(xié)同電力額定。在此方面需要建立各項能源的供需協(xié)同響應(yīng)機制，重點是在科學(xué)技術(shù)與智能調(diào)控管理，各種數(shù)據(jù)分析和大數(shù)據(jù)處理技術(shù)的研發(fā)，從而能夠在今后一段時期內(nèi)逐漸地適應(yīng)全新的新能源電力系統(tǒng)的雙側(cè)供應(yīng)互補。

3.4云端智能綜合控制技術(shù)

由于大型系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來源復(fù)雜多樣，控制關(guān)系又錯綜復(fù)雜，對系統(tǒng)進行既有控制效率又有實施效果的改進，成為目前主要研究的課題。通過云技術(shù)的不斷發(fā)展應(yīng)用，云端智能綜合控制技術(shù)被應(yīng)用到新能源的電力系統(tǒng)中，一方面數(shù)據(jù)通過云存儲技術(shù)實現(xiàn)了自由下載與使用，這使信息互通性大大加強;另一方面，系統(tǒng)規(guī)劃與協(xié)調(diào)運行均可通過云計算、云處理技術(shù)得以實現(xiàn)，有效提高了系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性;還有云端綜合控制技術(shù)還完成了系統(tǒng)的智能化管理與控制，這也大大節(jié)省了系統(tǒng)資源。

3.5大數(shù)據(jù)系統(tǒng)技術(shù)

大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用近年來很受青睞，尤其像新能源電力這樣的大系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，可通過對能量流、物質(zhì)流、信息流的控制、分配與完成進行一系列的可協(xié)調(diào)性、穩(wěn)定性以及能通性的分析，使信息傳遞更完整，更靈活。除此之外，大數(shù)據(jù)技術(shù)還具備清理、解讀、存儲等多項功能，尤其是新興的大數(shù)據(jù)融合技術(shù)與可視化技術(shù)等應(yīng)用，更為新能源電力大系統(tǒng)提供了廣闊的發(fā)展空間。

4結(jié)束語

綜上所述，在今后一段時期內(nèi)，新能源電力系統(tǒng)優(yōu)化控制方法及關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展是我國需要不斷深入研討的一項重要內(nèi)容，只有真正實現(xiàn)電力系統(tǒng)多項能源互補，能源之間協(xié)調(diào)存儲，才能夠最大程度充分利用可再生能源，最終使得可再生能源成為我國電力系統(tǒng)之中的首選。

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作者：戴忠   單位：國網(wǎng)安徽電力節(jié)能服務(wù)有限公司