新能源發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的控制策略

俞威 顧華東 陳超旻

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民的日益生活需求也在不斷增長。在當(dāng)前階段，以新能源發(fā)表作為典型技術(shù)而取得的工作進(jìn)步已經(jīng)得到了有效的驗(yàn)證，這使得了當(dāng)前很多的新能源發(fā)電系統(tǒng)控制成為了當(dāng)前工作研究的重要內(nèi)容。新能源發(fā)電在技術(shù)上所涉及的能源形式主要包含拿水、風(fēng)、生物以及太陽發(fā)電。在當(dāng)前的發(fā)展環(huán)境中，從能源的使用過程以及角度上來看，這些新能源的工作促進(jìn)與輔助作用顯得越來越大，因此這使得電網(wǎng)并網(wǎng)系統(tǒng)的控制研究就顯得更加的重要。本文對(duì)新能源的并網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行了相應(yīng)的介紹，同時(shí)還給出了新能源在并網(wǎng)過程中所采用的一些技術(shù)方法與手段。在本文的最后階段，其介紹了并網(wǎng)系統(tǒng)在未來方向上所具備的發(fā)展趨勢。希望通過分析介紹，可以為提升并網(wǎng)系統(tǒng)控制的效果帶來一些有效力量，也希望本文可以給廣大讀者帶來參考性意見。

關(guān)鍵詞：新能源；并網(wǎng)；系統(tǒng)控制；策略

0引言

在經(jīng)濟(jì)與科技的不斷發(fā)展之下，各行各業(yè)的建設(shè)效果都取得了良好的進(jìn)步。當(dāng)前人們對(duì)于環(huán)境發(fā)展的理念變得越來越高，在采用一些能源發(fā)電形式上，新能源的發(fā)電效果是最受歡迎且最長遠(yuǎn)的。新能源在并網(wǎng)的過程中，由于其具備很強(qiáng)的復(fù)雜性。因此，為了良好的做好新能源在并網(wǎng)過程中的安排，應(yīng)當(dāng)對(duì)其控制策略與方法進(jìn)行研究。

1新能源發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的介紹

1.1對(duì)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的介紹

在風(fēng)力發(fā)電的生產(chǎn)過程中，通過將風(fēng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^程就是風(fēng)力發(fā)電所具備的主要本質(zhì)。風(fēng)力發(fā)電在并網(wǎng)的過程中，應(yīng)該保證發(fā)電機(jī)所輸出的頻率與電網(wǎng)所生產(chǎn)的工作頻率進(jìn)行統(tǒng)一，因此這就造就了風(fēng)力發(fā)電在并網(wǎng)過程中，應(yīng)當(dāng)采用衡速或者衡頻工作形式來保證工作頻率的一致性。對(duì)于前者而言，其是代表風(fēng)力發(fā)電在對(duì)其工作速度的調(diào)節(jié)狀態(tài)下，可以采用異步電機(jī)的感應(yīng)使用來保障其工作速度的恒定效果。而對(duì)于后者而言，通過采用一些電子變頻器，可以保障電機(jī)所輸出的頻率能夠在電能轉(zhuǎn)變上得到恒定的控制效果。

1.2太陽能光伏發(fā)電的介紹

通過將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芫褪翘柊l(fā)電的主要本質(zhì)。在發(fā)展的過程中，借助一些半導(dǎo)體材料可以將太陽能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋Ｔ谔柲艿陌l(fā)電工作狀態(tài)中，所具備的發(fā)電形式包括了并網(wǎng)和獨(dú)立兩種。在一些不同環(huán)境的工作狀態(tài)下，這些工作發(fā)電技術(shù)通過電力變換器可以實(shí)現(xiàn)電能輸送的有效控制。在第一級(jí)結(jié)構(gòu)的輸出變換工作形式上，借助一些電路增壓設(shè)備可以把發(fā)電過程中所形成的電能轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字電壓來進(jìn)行數(shù)據(jù)變換，這樣來使得光伏電池在工作電壓的傳輸上可以達(dá)到最有效的控制功率。而對(duì)于第二級(jí)的工作變換器而言，其所采用的電壓轉(zhuǎn)變?cè)O(shè)備為逆變器，其可以將電流直接轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣餍问絹磔敵龅诫娋W(wǎng)的工作狀態(tài)中，這種工作方法可以有效地保證電壓在傳輸時(shí)可以具備穩(wěn)定的效果，同時(shí)還可以對(duì)一些功率的無功控制得到有效的精度提升。

1.3電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)及概念解釋

電網(wǎng)對(duì)于新能源的發(fā)電過程的負(fù)面影響，可以得到一些協(xié)調(diào)把控，這種情況可以使得一些分布電源在并網(wǎng)的工作狀態(tài)中，可以對(duì)電網(wǎng)形成較少或者沒有沖擊，在當(dāng)前市場上的典型電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中，分布著較多的為復(fù)合電纜以及其他儲(chǔ)能轉(zhuǎn)換設(shè)備，通過對(duì)這些輔助設(shè)備進(jìn)行成套系統(tǒng)的組成，可以保證電源在進(jìn)行工作處理時(shí)可以得到靈活的控制。對(duì)于電網(wǎng)的微信結(jié)構(gòu)而言，其具備多種的能源形式。常見的風(fēng)能以及太陽能都可以成為其能源輸出的主要部分，工作中工作輸出的負(fù)荷主要包括了主要以及次要兩種。對(duì)于前一種形式而言，其對(duì)于電能的輸出質(zhì)量以及工作可靠性要求比較高。而對(duì)于后一種電能質(zhì)量而言，其對(duì)應(yīng)的輸出要求就變得較低。微電網(wǎng)中的分布電源可以直接地為電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行并網(wǎng)輸出，其不僅僅可以對(duì)本地環(huán)境所所涉及的周圍地區(qū)進(jìn)行供電，同時(shí)還可以將一些剩余的電力輸出到更遙遠(yuǎn)的電網(wǎng)體系當(dāng)中。

2新能源并網(wǎng)過程所采用的技術(shù)方法

2.1電子技術(shù)的使用與構(gòu)造

新能源在生產(chǎn)發(fā)電過程中，電子的輔助技術(shù)是非常重要的核心方法，其可以按照電網(wǎng)輸出的根本需要并使用一些技術(shù)來輔助電力電子設(shè)備的有效工作支持。新能源在并網(wǎng)的輸出過程中，其所具備的靜態(tài)開關(guān)效果都是有這些設(shè)備所實(shí)現(xiàn)的，因此，這種技術(shù)對(duì)于系統(tǒng)的正常運(yùn)行與實(shí)際生產(chǎn)都有很重要的決定性作用。并網(wǎng)在工作的逆變器輸出過程中，其所涉及的工作元件都需要按照電力變換器與并網(wǎng)的工作連接來進(jìn)行這些工作過程的速度變化以及輸出能力不高特點(diǎn)都是因?yàn)樵O(shè)備的連接而引起的。在電網(wǎng)的微型結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中，應(yīng)當(dāng)保證其具備良好的數(shù)據(jù)控制能力，只有這樣才能夠保證結(jié)構(gòu)對(duì)于電網(wǎng)的工作影響能夠降到最低。

2.2電網(wǎng)技術(shù)的使用以及工作控制

在對(duì)電網(wǎng)的工作控制進(jìn)行展開時(shí)，由其所涉及的電源包含了多個(gè)種類。因此。每一個(gè)電源在輸出特性上所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)都是不同的。但是在整個(gè)電力系統(tǒng)的生產(chǎn)過程中。由于其能源的輸出能量必須保證有良好的平衡效果。這種情況就使得并網(wǎng)工作狀態(tài)中應(yīng)當(dāng)使系統(tǒng)壓力處于一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)，這樣方便后期工作對(duì)于電網(wǎng)的沖擊能夠降到最低。在電網(wǎng)的工作負(fù)荷計(jì)算中，應(yīng)該考慮每一個(gè)設(shè)備之間對(duì)應(yīng)的工作協(xié)調(diào)以及控制問題。

2.3對(duì)于電網(wǎng)的能量管理

在整個(gè)電網(wǎng)的系統(tǒng)建設(shè)當(dāng)中，最主要的工作內(nèi)容就是能量的高級(jí)管理。其不僅僅可以按照市場對(duì)于能源的需要來對(duì)每一個(gè)工作內(nèi)容進(jìn)行相關(guān)控制，同時(shí)還可以對(duì)分布電源的負(fù)荷力進(jìn)行調(diào)整來使每個(gè)系統(tǒng)的功能優(yōu)化能夠得到最優(yōu)效果。在電網(wǎng)的工作建設(shè)當(dāng)中其可以保證電網(wǎng)之間的能量交換能以自由的效果展開并且在一些工作問題突變的情況下其還能夠?qū)σ恍┓顷P(guān)鍵因素進(jìn)行犧牲來保證電源對(duì)于需求供應(yīng)的及時(shí)響應(yīng)，從而為電力負(fù)荷工作問題提供一些可靠的保障。

3 未來新能源發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

未來新能源的發(fā)電趨勢是將集中新的能源方式來進(jìn)行組合的方式發(fā)電，這種發(fā)電模式會(huì)將分布式能源技術(shù)與全新的儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)行一種有效的結(jié)合。對(duì)于混合能源系統(tǒng)來說，其可以對(duì)各種新能源的不同特性進(jìn)行利用，讓不同能源之間能夠?qū)崿F(xiàn)混合配制，這就對(duì)單一能源來發(fā)電過程中所出現(xiàn)的不穩(wěn)定因素進(jìn)行避免，讓不同能源之間做到優(yōu)勢互補(bǔ)，另外這樣還可以對(duì)產(chǎn)生的負(fù)荷做好均衡化的控制，讓電力電子設(shè)備能夠出現(xiàn)并網(wǎng)方式及獨(dú)立運(yùn)行兩種存在方式，可以對(duì)供電的質(zhì)量及可靠性做到保障。但是在此過程中，還存在部分技術(shù)問題需要解決。目前在國際和國內(nèi)開始對(duì)新能源發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的研究發(fā)展到對(duì)智能電網(wǎng)的研究之上了。

4 總結(jié)

隨著電力技術(shù)的不斷進(jìn)步，使得在新能源發(fā)電技術(shù)上取得了很多進(jìn)展。但是因?yàn)槟壳八褂玫娘L(fēng)能及太陽能能新能源來發(fā)電的過程中存在著很大程度的不穩(wěn)定性，使得在電能的輸出過程中，會(huì)對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定的運(yùn)行產(chǎn)生比較大的影響，使得新能源的使用存在著一定程度的阻力，因此需要研究出一套新的辦法來使得新能源在發(fā)電過程中能夠?qū)崿F(xiàn)能加穩(wěn)定且有效的并網(wǎng)方式。

參考文獻(xiàn)：

[1]歐陽昌裕，關(guān)于新能源發(fā)電發(fā)展的若干思考[J]，中國電力企業(yè)管理，2012（03）.

[2]馮喜，探討國內(nèi)新能源發(fā)電發(fā)展思路[J]，現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2016（15）.

[3]新能源發(fā)電[J]，能源與環(huán)境，2019（02）.

[4]1-8月全省規(guī)模以上工業(yè)新能源發(fā)電量穩(wěn)步增長[J]，青海統(tǒng)計(jì)，2017（09）.

[5] 萬少華， “新能源發(fā)電技術(shù)”課程教學(xué)改革研究與實(shí)踐[J]，萬少華，信息系統(tǒng)工程. 2018（12）.

[6]德國新能源發(fā)電量突破1000億千瓦時(shí)[J]，水電廠自動(dòng)化，2018（02）.