含新能源電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)研究現(xiàn)狀和展望研究

陳國(guó)強(qiáng) 韓延龍 李國(guó)強(qiáng) 魏大慶

摘要：在當(dāng)前電力系統(tǒng)的調(diào)整過(guò)程中，新接入許多的新能源，其對(duì)電力系統(tǒng)帶來(lái)的影響還需要做進(jìn)一步的狀態(tài)估計(jì)研究，以便保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。本文首先對(duì)含新能源電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)的現(xiàn)狀展開(kāi)研究，然后對(duì)當(dāng)前電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)技術(shù)進(jìn)行分析，最后展望含新能源電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)未來(lái)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：新能源；電力系統(tǒng)；狀態(tài)估計(jì)；現(xiàn)狀；展望

為促進(jìn)可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，我國(guó)不斷加大在新能源電力上的應(yīng)用和研究力度。但是以目前的發(fā)展來(lái)看，新能源電力還無(wú)法滿(mǎn)足當(dāng)前的需求，需要將新能源電力與傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)進(jìn)行并網(wǎng)，才能夠正常的輸送給廣大的用戶(hù)。但是在并網(wǎng)的過(guò)程中，也對(duì)原來(lái)的電力系統(tǒng)提出新的要求，為了讓電力系統(tǒng)能夠高效的運(yùn)轉(zhuǎn)，必須對(duì)電力系統(tǒng)展開(kāi)狀態(tài)估計(jì)，分析電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)。

一、含新能源電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)研究現(xiàn)狀

當(dāng)前在對(duì)含新能源電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)研究上已經(jīng)取得較大的發(fā)展和進(jìn)步，但是由于研究時(shí)間整體較短，使得其中仍舊存在著較多的不足，其主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面[1]：第一，采用的基礎(chǔ)加權(quán)最小二乘法有著較大的使用限制，需要測(cè)量數(shù)據(jù)滿(mǎn)足正態(tài)分布，這樣才能夠保證測(cè)量的準(zhǔn)確性，但是在實(shí)際的電網(wǎng)之中，所測(cè)得的誤差數(shù)值很少呈現(xiàn)出正態(tài)分布的情況，因此，該狀態(tài)估計(jì)方法在實(shí)際應(yīng)用中所起到的作用較小，準(zhǔn)確性較低；第二，在應(yīng)用量測(cè)變換技術(shù)進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)時(shí)也有著較大的局限，對(duì)其中的量測(cè)配置有著特殊性的要求，往往需要對(duì)其作特殊性的處理才能夠有效運(yùn)用，這也影響到電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)的合理性；第三，需要著重考慮電力系統(tǒng)中三相不平衡產(chǎn)生的相間角度問(wèn)題，該問(wèn)題如果不能夠得到較好的解決，將會(huì)使得狀態(tài)估計(jì)的難度大幅度上升，甚至影響到最終狀態(tài)估計(jì)的準(zhǔn)確性。[2]

二、含新能源電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)技術(shù)探討

在含新能源電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)過(guò)程中，常常會(huì)用到建模仿真技術(shù)、多目標(biāo)優(yōu)化算法以及新型數(shù)據(jù)檢測(cè)法等，這些技術(shù)的有效應(yīng)用能夠極大的促進(jìn)含新能源電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)工作的開(kāi)展。下面對(duì)其展開(kāi)具體的他那天。

（一）建模仿真技術(shù)

在將新能源并入到電力系統(tǒng)之中后，在模型的建立和仿真上面會(huì)發(fā)生較大的變化，因此在這方面的技術(shù)工作上需要加大研究的力度。其主要應(yīng)當(dāng)從以下兩個(gè)環(huán)節(jié)展開(kāi)[3]：第一，加大對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的研究，對(duì)原來(lái)的模型進(jìn)行優(yōu)化，使構(gòu)建模型與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)能夠更加匹配；第二，針對(duì)并網(wǎng)模型的研究。新能源在與傳統(tǒng)能源進(jìn)行并網(wǎng)之后，電力系統(tǒng)在發(fā)展上由以往的單向式變?yōu)槎嘞蚴焦╇?，以前使用的并網(wǎng)模型也因此發(fā)生巨大的變化，在建模仿真工作上還需要構(gòu)建更為合適的模型。

（二）多目標(biāo)優(yōu)化算法

含新能源電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)工作的開(kāi)展需要進(jìn)行大量的運(yùn)算，才能夠從中得到較為準(zhǔn)確的結(jié)果，因此在進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)的過(guò)程中還需要采用更為科學(xué)合理的算法。在新能源電力成功并入到電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中后，原本的電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)在規(guī)模上和結(jié)構(gòu)上都出現(xiàn)較大的擴(kuò)展，同時(shí)也使得原本的電力系統(tǒng)變得更加的復(fù)雜，以往采用的計(jì)算方法將很難適應(yīng)當(dāng)前的這種變化。為此需要結(jié)合前期的建模，采用多目標(biāo)優(yōu)化算法，綜合考慮運(yùn)行約束、結(jié)構(gòu)約束以及經(jīng)濟(jì)代價(jià)等方面的影響，提升計(jì)算方法的科學(xué)有效性。

（三）新型數(shù)據(jù)檢測(cè)法

在將新能源電力并入到傳統(tǒng)電力系統(tǒng)之后，整個(gè)電力系統(tǒng)的規(guī)模得到擴(kuò)展，隨之產(chǎn)生出來(lái)的數(shù)據(jù)信息也大幅度上升，在眾多的數(shù)據(jù)信息中必然存在著大量不良數(shù)據(jù)，其中有一部分不良數(shù)據(jù)同傳統(tǒng)電力系統(tǒng)相同，有一部分則發(fā)生于并網(wǎng)之后。在狀態(tài)估計(jì)過(guò)程中需要對(duì)這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效的判斷，才能夠更好的展開(kāi)估計(jì)。因此在對(duì)數(shù)據(jù)的檢測(cè)方法上應(yīng)當(dāng)做出改進(jìn)和調(diào)整，采用更加新穎有效的數(shù)據(jù)檢測(cè)法，當(dāng)前在數(shù)據(jù)檢測(cè)上應(yīng)用得較多的方法主要有抗差算法、相關(guān)性分布、多數(shù)據(jù)分布研究等，這些方法雖然在一定程度上提升數(shù)據(jù)檢測(cè)的效果，但是這些方法在實(shí)時(shí)性分析上面仍舊表現(xiàn)較差，在這方面也是未來(lái)發(fā)展研究的重點(diǎn)。

三、含新能源電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)展望

隨著當(dāng)前國(guó)內(nèi)對(duì)新能源電力發(fā)展的高度重視，風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電等分布式電源更多的被接入到配電網(wǎng)之中。在此種情況下，必然會(huì)使得今后的電力系統(tǒng)更加復(fù)雜，運(yùn)行期間產(chǎn)生的變化也更多，同時(shí)也會(huì)更為迅速。因此，未來(lái)對(duì)含新能源電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)應(yīng)當(dāng)朝著高精度、高效率的方向發(fā)展。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，雖然我國(guó)當(dāng)前已經(jīng)開(kāi)始對(duì)新能源電力加以應(yīng)用，也成功的將其與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)進(jìn)行并網(wǎng)，但是由于受到技術(shù)條件和經(jīng)濟(jì)條件的影響，我國(guó)在新能源方面的發(fā)展與應(yīng)用仍舊受到較大的限制，使其規(guī)模無(wú)法大規(guī)模擴(kuò)展，在電力系統(tǒng)之中只能夠作為輔助性電力而存在。在其未來(lái)發(fā)展的這段時(shí)間之中，也為含新能源電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)的發(fā)展和創(chuàng)新提供較好的機(jī)會(huì)，因此相關(guān)人員需要加大在這方面的研究工作。

參考文獻(xiàn)：

[1]余希瑞，周林，郭珂，劉強(qiáng).含新能源發(fā)電接入的電力系統(tǒng)低頻振蕩阻尼控制研究綜述[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2017，37（21）：62786290.

[2]郭小璇，龔仁喜，鮑海波，杭乃善.含新能源電力系統(tǒng)機(jī)會(huì)約束經(jīng)濟(jì)調(diào)度的二階錐規(guī)劃方法[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2015，43（22）：8591.

[3]曾博，楊雍琦，段金輝，曾鳴，歐陽(yáng)邵杰，李晨.新能源電力系統(tǒng)中需求側(cè)響應(yīng)關(guān)鍵問(wèn)題及未來(lái)研究展望[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2015，39（17）：1018.

作者簡(jiǎn)介：第一作者陳國(guó)強(qiáng)（1980），男，遼寧東港人，工程師，專(zhuān)業(yè)或研究方向：電力系統(tǒng)；第二作者韓延龍（1980），男，遼寧鐵嶺人，工程師，專(zhuān)業(yè)或研究方向：電力系統(tǒng)；第三作者李國(guó)強(qiáng)（1992），男，遼寧朝陽(yáng)縣人，助理工程師，專(zhuān)業(yè)或研究方向：電力系統(tǒng)；第四作者魏大慶（1981），男，遼寧鐵嶺人，副高級(jí)工程師，專(zhuān)業(yè)或研究方向：電力系統(tǒng)。