“雙碳”節(jié)能環(huán)保背景下智能化技術(shù)在微電網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用

摘要：微電網(wǎng)系統(tǒng)控制功能的實(shí)現(xiàn)，將終端控制系統(tǒng)作為子模塊，完成主網(wǎng)鏈入處理，保障系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的合理性，同時(shí)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與指令驅(qū)動(dòng)，可確保微電網(wǎng)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)、可調(diào)控性，實(shí)現(xiàn)節(jié)能處理。本文以“雙碳”節(jié)能環(huán)保為背景，從分散控制、穩(wěn)壓控制、調(diào)度控制三方面，探討智能化技術(shù)在微電網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：雙碳;節(jié)能環(huán)保;智能化技術(shù);微電網(wǎng)系統(tǒng)

引言：

2020年9月我國(guó)明確提出在2030年、2060年分別達(dá)到“碳達(dá)峰”、“碳中和”的目標(biāo)，“雙碳”戰(zhàn)略布局，助力社會(huì)的綠色化、節(jié)能化、環(huán)?；陌l(fā)展，為新型綠色節(jié)能技術(shù)提供發(fā)展方向。對(duì)于電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)而言，其作為高耗能產(chǎn)業(yè)，我國(guó)現(xiàn)有的電力企業(yè)仍以傳統(tǒng)火力發(fā)電為主，高耗能、高污染對(duì)新技術(shù)、新理念提出更高的介入需求。對(duì)此，應(yīng)從多個(gè)角度分析電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中的能耗點(diǎn)，結(jié)合電力網(wǎng)絡(luò)布局、終端用戶耗電需求等，制定行之有效的節(jié)能方案，助力雙碳節(jié)能環(huán)保戰(zhàn)略的落實(shí)。文章則是針對(duì)智能化技術(shù)在微電網(wǎng)系統(tǒng)中的運(yùn)用進(jìn)行探討，僅供參考。

1微電網(wǎng)系統(tǒng)智能分散控制

微電網(wǎng)系統(tǒng)在控制過(guò)程中，主要是通過(guò)系統(tǒng)集成功能，按照不同驅(qū)動(dòng)機(jī)制，完成中央指令與終端機(jī)構(gòu)之間的對(duì)接，提高電力主網(wǎng)絡(luò)與微電網(wǎng)系統(tǒng)之間的鏈接性?，F(xiàn)有的微電網(wǎng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)過(guò)程中，大體分為集中式與分散式，但是從實(shí)際驅(qū)動(dòng)效果來(lái)講，集中式控制無(wú)法對(duì)動(dòng)態(tài)性驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)完成精準(zhǔn)劃分，拉低系統(tǒng)運(yùn)行性能。分散式驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)在智能化技術(shù)的支撐下，則可針對(duì)既定的電力網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行即時(shí)性的反饋處理，結(jié)合分布式體系，實(shí)現(xiàn)對(duì)控制信息的轉(zhuǎn)變及驅(qū)動(dòng)。從驅(qū)動(dòng)形式來(lái)講，微電網(wǎng)系統(tǒng)中可通過(guò)分散模塊實(shí)現(xiàn)主網(wǎng)與子網(wǎng)之間的關(guān)聯(lián)，保證數(shù)據(jù)信息獨(dú)立與階段操作的轉(zhuǎn)變，提高系統(tǒng)的辨識(shí)能力。從節(jié)能效果來(lái)講，分散控制為不同驅(qū)動(dòng)環(huán)節(jié)提供可拓展功能，例如，新能源、可再生能源的應(yīng)用，可直接作用于發(fā)電系統(tǒng)中，保證技術(shù)與管理的同步驅(qū)動(dòng)。此外，微電網(wǎng)系統(tǒng)能源管理中，借助智能化技術(shù)，可對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部能量損耗進(jìn)行迭代處理，計(jì)算出系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)過(guò)程中的經(jīng)濟(jì)最優(yōu)點(diǎn)，解決電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)中的數(shù)據(jù)孤島問(wèn)題，提高能源轉(zhuǎn)換效率。

2微電網(wǎng)系統(tǒng)智能穩(wěn)壓控制

智能技術(shù)在微電網(wǎng)電壓控制中的實(shí)現(xiàn)，主要包含線程控制、下垂控制、主次系統(tǒng)控制。對(duì)于分布式驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的電網(wǎng)系統(tǒng)來(lái)講，要想達(dá)到發(fā)電設(shè)備與電網(wǎng)需求之間的對(duì)接，需綜合測(cè)定電力能源設(shè)備的各項(xiàng)輸出值，例如，功率、電壓等，確?；鶞?zhǔn)參數(shù)數(shù)值下，系統(tǒng)各項(xiàng)功能實(shí)現(xiàn)的精準(zhǔn)性，從基礎(chǔ)層面解決功率分配不均勻的問(wèn)題。從實(shí)際穩(wěn)壓效果來(lái)講，基于智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)的控制層、運(yùn)算層，可對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行中的電力能源損耗及功率驅(qū)動(dòng)值進(jìn)行分析與處理，多個(gè)角度的數(shù)據(jù)分析，將不同分布單元進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，例如，低壓配電區(qū)域中，經(jīng)由電源、儲(chǔ)能模塊等，分析出供電場(chǎng)景中能源損耗率基準(zhǔn)，保證負(fù)荷供電狀態(tài)下，基礎(chǔ)電壓值不會(huì)受到外界因素干擾產(chǎn)生不穩(wěn)定的問(wèn)題，增強(qiáng)電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效能。

3微電網(wǎng)系統(tǒng)智能調(diào)度控制

電力網(wǎng)絡(luò)中微電網(wǎng)系統(tǒng)，是從微觀切入，圍繞用戶中心，保證主系統(tǒng)業(yè)務(wù)處理的協(xié)同性。對(duì)于目前大體量的用戶基數(shù)來(lái)講，多維度的用電信息確認(rèn)，可為后期電力調(diào)度及規(guī)劃提供數(shù)據(jù)支撐，降低電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損耗。在智能化技術(shù)的支撐下，微電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的多結(jié)構(gòu)、多層次，則可由智能技術(shù)進(jìn)行模塊劃分，多級(jí)別的智能操控，可增強(qiáng)微電網(wǎng)、配電網(wǎng)之間的交互率，為電力企業(yè)的整體運(yùn)營(yíng)規(guī)劃提供數(shù)據(jù)支撐。從經(jīng)濟(jì)調(diào)度角度來(lái)講，為綜合電力能源損耗與電力能源需求之間的經(jīng)濟(jì)關(guān)系，可通過(guò)全域化的數(shù)據(jù)采集與分析，界定不同驅(qū)動(dòng)場(chǎng)景下資源損耗率。例如，借助智能處理平臺(tái)，完成對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)各個(gè)單元的數(shù)據(jù)采集與歸檔，并經(jīng)由智能算法界定出單一用戶呈現(xiàn)出的經(jīng)濟(jì)損耗比值，在不同時(shí)間段、電力峰值段的分析下，為能源持續(xù)性、穩(wěn)定性供應(yīng)提供數(shù)據(jù)支撐點(diǎn)。

以用戶日需求響應(yīng)調(diào)度為例，探討微電網(wǎng)系統(tǒng)智能控制的實(shí)現(xiàn)。家庭微電網(wǎng)系統(tǒng)中，為同時(shí)滿足調(diào)度需求以及響應(yīng)激勵(lì)需求，電力企業(yè)對(duì)用戶不同耗電形式進(jìn)行分析，并進(jìn)行調(diào)度處理。根據(jù)單日耗用量，空調(diào)、熱水器耗電量約為總用量的二分之一，在高峰期時(shí)，可達(dá)到68%。此過(guò)程中的荷載設(shè)備為空調(diào)、熱水器裝置，結(jié)合電網(wǎng)設(shè)定的功率值，進(jìn)行單日電力網(wǎng)絡(luò)需求調(diào)度時(shí)，可遵循下列幾點(diǎn)。

（1）分布式能源消耗主次原則。在分布式處理模式下，按照輔助電力供應(yīng)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)多場(chǎng)景的數(shù)據(jù)匹配，保證供電的持續(xù)性，例如，光伏發(fā)電→蓄電池發(fā)電→汽車儲(chǔ)能發(fā)電等，保證電力能源的節(jié)約性。

（2）荷載轉(zhuǎn)移。熱水器、空調(diào)裝置在運(yùn)行期間，如果受到總電網(wǎng)電力指標(biāo)限制，可能產(chǎn)生熱度不均衡的問(wèn)題，甚至在限制時(shí)間內(nèi)發(fā)生不工作的現(xiàn)象，此時(shí)，可提前調(diào)整熱水器的加熱模式，在限定指標(biāo)前進(jìn)行加熱處理，將荷載進(jìn)行轉(zhuǎn)移調(diào)節(jié)，空調(diào)裝置亦是如此。

（3）設(shè)備協(xié)同運(yùn)行。家庭微電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行期間，更多是采用數(shù)據(jù)模型完成在不同負(fù)荷時(shí)間段、限制時(shí)間段內(nèi)的調(diào)控，保障熱水器、空調(diào)實(shí)現(xiàn)協(xié)同控制，例如，熱水器加熱、空調(diào)制冷等，將兩個(gè)工作設(shè)備錯(cuò)開(kāi)時(shí)間段運(yùn)行，從基礎(chǔ)方面降低能源耗用。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，雙碳背景下，對(duì)基層能源耗用及產(chǎn)物生成等提出更高需求。對(duì)于高耗能的電力產(chǎn)業(yè)來(lái)講，用戶日活躍量的不斷增加，傳統(tǒng)的能源耗用補(bǔ)償機(jī)制無(wú)法滿足電力市場(chǎng)的發(fā)展訴求。對(duì)此，應(yīng)從微觀入手，分析用戶耗電量總成，并結(jié)合技術(shù)工藝、管理制度等，完成對(duì)基礎(chǔ)耗電的規(guī)劃，助力電力企業(yè)的節(jié)能發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]周有為，鐘雨哲，余代海，童建林.基于改進(jìn)ECA算法的分布式微電網(wǎng)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)優(yōu)化調(diào)度研究[J].電氣時(shí)代，2022（02）：34-39.

[2]劉欣博，劉寧，宋曉通，孫曉溪.基于交流恒功率負(fù)載特性的交直流混合微電網(wǎng)系統(tǒng)大信號(hào)穩(wěn)定性判據(jù)[J].高電壓技術(shù)，2021，47（10）：3441-3451.

[3]黃慧，鄧文揚(yáng)，劉志勇.考慮多源互補(bǔ)特性的微電網(wǎng)系統(tǒng)自動(dòng)優(yōu)化策略研究[J].制造業(yè)自動(dòng)化，2021，43（08）：147-151.

項(xiàng)目：2021年河北省秦皇島市科技局項(xiàng)目，名稱：“雙碳”節(jié)能環(huán)保背景下智能化技術(shù)在微電網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用。編號(hào)：202101A133.

姓名：都秀紅，1977-2，女，漢族，籍貫：河北省秦皇島市，所在院校：河北建材職業(yè)技術(shù)學(xué)院，職稱：講師， 學(xué)歷：研究生，研究方向：建筑電氣及其自動(dòng)化。秦皇島遠(yuǎn)豐環(huán)?？萍及l(fā)展有限公司?? 職稱：高級(jí)工程師， 學(xué)歷：研究生，研究方向：電氣及其自動(dòng)化。