新能源電力系統(tǒng)控制與優(yōu)化

顏雄

摘要：在工業(yè)社會中，電力系統(tǒng)主要是通過煤、碳等能源通過能量轉(zhuǎn)換的方式構(gòu)成，以火電廠為主，對于現(xiàn)階段來說，利用可燃物燃燒生產(chǎn)電能仍然是發(fā)電的主要來源，但是從長遠(yuǎn)的角度來說，可燃物屬于不可再生能源，而且會造成環(huán)境的污染，為了滿足可持續(xù)理念的要求，新能源電力系統(tǒng)是未來發(fā)展的必然趨勢，它需要對風(fēng)能、水能以及核能等進(jìn)行研究，構(gòu)建相應(yīng)的電力系統(tǒng)，從而達(dá)到電能生產(chǎn)和控制的目的。本篇文章通過新能源電力系統(tǒng)的類型和特點進(jìn)行闡述，分析新能源電力系統(tǒng)的控制方法，從而探討優(yōu)化新能源電力系統(tǒng)的具體措施。

關(guān)鍵詞：新能源;電力系統(tǒng);控制優(yōu)化

引言

新能源是相對于傳統(tǒng)能源的一種形式，它的資源較為豐富，而且大多具有可再生的特性，可以供人類持續(xù)利用，有著較大的開發(fā)潛力。新能源中的化學(xué)元素含量較少，在使用中可以減少環(huán)境污染等問題，而且分布廣泛，可以免受空間上的限制，但是就現(xiàn)階段來說，新能源在開發(fā)中存在不同的阻礙和問題，包括成本、技術(shù)以及理念等方面。電力系統(tǒng)是與新能源關(guān)系較為密切的內(nèi)容，可以通過風(fēng)能、太陽能等方式進(jìn)行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的布置，實現(xiàn)能源的轉(zhuǎn)換，滿足電能生產(chǎn)的目的。新能源電力系統(tǒng)在使用中需要做好各個環(huán)節(jié)上的控制，選擇正確的方法，并且對它的電力系統(tǒng)構(gòu)造以及生產(chǎn)等過程進(jìn)行優(yōu)化，有關(guān)人員可以就此進(jìn)行具體的研究，圍繞新能源電力系統(tǒng)展開具體的探討。

1、新能源電力系統(tǒng)的類型

1.1太陽能電力系統(tǒng)

太陽能是當(dāng)前新能源發(fā)電中的重要組成部分，它是利用太陽能散發(fā)的熱量，實現(xiàn)與電能的有效轉(zhuǎn)換，在電力系統(tǒng)的構(gòu)建中主要是通過光伏發(fā)電的方式，對熱能進(jìn)行存儲，借助不同的機(jī)電設(shè)備從光伏電池中輸出不同的電能，經(jīng)過并網(wǎng)光伏逆變器將其送入到電網(wǎng)中，從而滿足人們的正常應(yīng)用。太陽能電力系統(tǒng)涉及到的材料類型較為先進(jìn)，包括晶硅類電池等，它可以提高能源的轉(zhuǎn)換率，在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展下，光電材料的應(yīng)用大幅度的降低了半導(dǎo)體的消耗，使其朝著無污染的方向進(jìn)步。太陽能電力系統(tǒng)可以分為獨立蓄電系統(tǒng)、反饋式電力系統(tǒng)等不同的方式，需要根據(jù)它的系統(tǒng)規(guī)模以及電網(wǎng)特點等進(jìn)行具體的設(shè)計。

1.2水能電力系統(tǒng)

水能電力系統(tǒng)是當(dāng)前新能源發(fā)電研究的主要對象，它是通過水力發(fā)電站的方式實現(xiàn)能源的轉(zhuǎn)換，并且將電能并入到實際的電網(wǎng)中。水能電力系統(tǒng)在設(shè)計和建設(shè)中主要是通過水輪機(jī)的方式進(jìn)行操作，它是一種動力機(jī)械，可以根據(jù)當(dāng)前地域的特點以及流速等進(jìn)行合理的選擇，包括斜流式水輪機(jī)、混流式水輪機(jī)等。水能電力系統(tǒng)的生產(chǎn)效率較高，它的發(fā)電機(jī)組在輸出功率等方面有著一定的可變幅度，但是相對來說，它的開發(fā)也有著一定的難度，而且受河流等環(huán)境因素影響嚴(yán)重，在電力系統(tǒng)的控制中需要加強(qiáng)對于負(fù)荷等方面的計算工作，可以采取聯(lián)合供電的方式。

1.3風(fēng)能電力系統(tǒng)

風(fēng)能電力系統(tǒng)主要是通過風(fēng)力發(fā)電的方式進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計，它涉及到電力電子技術(shù)、風(fēng)機(jī)以及電能質(zhì)量控制等多個方面的理論知識，在風(fēng)力發(fā)電的工作中，需要對風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)中的電壓等參數(shù)進(jìn)行合理的控制，并且根據(jù)實際情況對風(fēng)機(jī)進(jìn)行建模，滿足能源轉(zhuǎn)換的標(biāo)準(zhǔn)需求。在風(fēng)能電力系統(tǒng)的運行中，它的風(fēng)電機(jī)組具有一定的綜合性，需要加強(qiáng)對于相關(guān)設(shè)備的控制，包括風(fēng)電機(jī)組轉(zhuǎn)子、發(fā)電機(jī)以及變壓器等，做好風(fēng)速、風(fēng)向以及葉輪轉(zhuǎn)速等參數(shù)的監(jiān)測，將其與標(biāo)準(zhǔn)情況進(jìn)行對比，從而對它的風(fēng)機(jī)進(jìn)行調(diào)整，提高電力系統(tǒng)的應(yīng)用效果。

2、新能源電力系統(tǒng)的特點

2.1能源普及率高

從新能源電力系統(tǒng)的類型來看，主要包括風(fēng)能、太陽能等不同的內(nèi)容，

它們屬于可再生能源的同時，還與人們的生活息息相關(guān)，有著較高的普及率，可以免受時間、空間等因素上的限制。在新能源電力系統(tǒng)的設(shè)計和使用中，它的能源供應(yīng)可以滿足連續(xù)性的特點，而且容量較大，在未來的發(fā)展進(jìn)程中，有關(guān)部門需要加強(qiáng)對于新能源電力系統(tǒng)控制方式上的正而后，將集中式、分布式等方法應(yīng)用到其中，實現(xiàn)對于能源的統(tǒng)一利用，滿足電力系統(tǒng)的運行需要。

2.2多能源互補(bǔ)

電能是由一次能源轉(zhuǎn)換而成的二次能源，能源的利用率在其中有著重要的作用，需要通過電力系統(tǒng)的控制避免能源浪費等問題的發(fā)生。在新能源電力系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)程中，它可以通過多能源互補(bǔ)的方式達(dá)到供應(yīng)和需求平衡的目的，例如風(fēng)力-光伏電力系統(tǒng)就是其中的重要組成部分，它可以通過風(fēng)力、光能的應(yīng)用實現(xiàn)能源的轉(zhuǎn)換，將蓄電池中的能源進(jìn)行存儲。對于電力系統(tǒng)來說，它是由電能生產(chǎn)、電能存儲以及電能應(yīng)用三個部分構(gòu)成，通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與光伏陣列的配合設(shè)計，可以大大提高能源的利用率，使得電力系統(tǒng)具有較高的穩(wěn)定性和可靠性，有關(guān)人員需要根據(jù)實際情況對其進(jìn)行合理的配置，形成獨立電源系統(tǒng)，確保社會效益和經(jīng)濟(jì)效益的整體性。

3、新能源電力系統(tǒng)的控制方法

新能源電力系統(tǒng)的控制主要是從它的不穩(wěn)定性因素入手，明確電力系統(tǒng)中的漏洞問題，在滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的基礎(chǔ)上進(jìn)行控制方案的設(shè)計，選擇合適的控制方法，確保功率輸出的穩(wěn)定性，為新能源電力的應(yīng)用提供相應(yīng)的保障。一般來說，可以從以下幾個方面進(jìn)行管控。

3.1友好型控制方法

新能源電力系統(tǒng)在應(yīng)用中可以滿足容量上的不同需要，而且安全性較高，有著一定的綜合效益，但是就現(xiàn)階段來說，風(fēng)機(jī)、水輪等機(jī)電設(shè)備在使用過程中受環(huán)境等因素的影響，導(dǎo)致它與電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)存在一定的矛盾問題，在新能源電力系統(tǒng)的運行過程中，需要建立友好型的電網(wǎng)控制指標(biāo)，以新能源的動力學(xué)特性以及運行方法為主要的研究要點，從而實現(xiàn)電力系統(tǒng)的穩(wěn)步發(fā)展。首先，工作人員需要對新能源電力系統(tǒng)的相關(guān)文件和資料進(jìn)行詳細(xì)的研究，包括新能源的相關(guān)技術(shù)、使用規(guī)范以及當(dāng)前地域環(huán)境的特點等，在電力系統(tǒng)的運行控制中需要滿足因地制宜的原則，并且將理論與實踐結(jié)合到一起，通過經(jīng)驗的分析實現(xiàn)對系統(tǒng)的整改，達(dá)到可控的目的。另外，在友好型的控制過程中，工作人員需要加強(qiáng)對于電力系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)的計算，包括電壓峰值、額定數(shù)值等內(nèi)容，從它的發(fā)展趨勢上進(jìn)行電力系統(tǒng)的控制，確保過程中的完整性，使其可以滿足能源之間的互相轉(zhuǎn)換。

3.2分布式電力系統(tǒng)的微電網(wǎng)控制

對于分布式的新能源電力系統(tǒng)來說，有關(guān)人員可以通過微電網(wǎng)的方式進(jìn)行控制，它是一種小型的配電系統(tǒng)，可以滿足不同的功能，包括監(jiān)控、檢測等，從而確保分布式電力系統(tǒng)在接入中的穩(wěn)定性，為不同的能源形式提供更可靠的供給，為智能電網(wǎng)的構(gòu)建提供相應(yīng)的保障。微電網(wǎng)控制在實際應(yīng)用的過程中具有一定的綜合性，它可以選擇不同的控制方式，根據(jù)電壓等參數(shù)以及規(guī)模的不同進(jìn)行規(guī)劃，加強(qiáng)在標(biāo)準(zhǔn)上的管控。另外，分布式新能源電力系統(tǒng)涉及到的設(shè)備數(shù)量較多，在控制上容易存在不同的漏洞問

題，通過微電網(wǎng)控制的應(yīng)用可以提高它的安全性，加強(qiáng)在各個環(huán)節(jié)上的組織協(xié)調(diào)，避免信息孤島等問題的發(fā)生，及時根據(jù)實際情況對它的電力系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

3.3多能源互補(bǔ)控制

在新能源電力系統(tǒng)的運行中，為了彌補(bǔ)它在技術(shù)、容量等方面的不足，有關(guān)部門可以采取多能源互補(bǔ)的方式，將傳統(tǒng)的火力發(fā)電等技術(shù)應(yīng)用到其中，從而保證電力系統(tǒng)在并網(wǎng)和使用中的高效性。在多能源的互補(bǔ)控制工作中，需要加強(qiáng)對于電力系統(tǒng)的調(diào)查工作，明確它在輸出中的額定負(fù)荷，如果沒有達(dá)到當(dāng)?shù)氐臉?biāo)準(zhǔn)需要，可以通過火電機(jī)組的應(yīng)用，對它的峰值進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而改善新能源電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)性能，它可以通過能源互補(bǔ)的方式構(gòu)建全新的電力系統(tǒng)框架，滿足輸出功率等參數(shù)上的需要。同時，多能源互補(bǔ)控制工作在實際的應(yīng)用中需要考慮到能耗比等影響因素，實現(xiàn)它們的深度融合。

3.4需求側(cè)和主動適應(yīng)控制

在新能源電力系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)程中，在技術(shù)的發(fā)展下，可再生能源的裝機(jī)容量也在上漲，以風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電為主的新能源電力系統(tǒng)，相較于傳統(tǒng)的能源發(fā)電來說，在穩(wěn)定性等方面仍然存在一定的欠缺，為了從輔助能源實現(xiàn)主導(dǎo)能源的替代，新能源電力系統(tǒng)需要加強(qiáng)在需求側(cè)上的控制工作，從它的本身電能產(chǎn)量以及存儲等環(huán)節(jié)上進(jìn)行有效的控制，使其滿足電網(wǎng)的需要，并且化被動為主動，對它的環(huán)境、電網(wǎng)性能等進(jìn)行控制，提高在其中的適應(yīng)性。同時，有關(guān)部門可以在配置上對它的峰值以及負(fù)荷進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證新能源電力系統(tǒng)與電網(wǎng)的有效融合。

4、新能源電力系統(tǒng)優(yōu)化的方法

4.1加強(qiáng)電力系統(tǒng)入網(wǎng)的優(yōu)化

對于新能源電力系統(tǒng)來說，它具有間歇性、波動性等特點，在接入電網(wǎng)中可能會存在運行不穩(wěn)定等問題，需要做好這方面的優(yōu)化工作，降低并網(wǎng)過程中所帶來的安全隱患，可以從以下幾個方面進(jìn)行分析。首先，需要加強(qiáng)標(biāo)注體系的優(yōu)化工作，針對新能源電力系統(tǒng)的技術(shù)展開具體的研究，明確涉及到的技術(shù)參數(shù)，對它的要求和規(guī)范進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)定，從而提高它的運行性能。其次，需要建立完善的認(rèn)證體系，在新能源電力系統(tǒng)入網(wǎng)之前，需要由專業(yè)的技術(shù)人員對其進(jìn)行全面的測試，制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，只有達(dá)到要求的電力系統(tǒng)才可以進(jìn)行下一步操作。此外，在新能源電力系統(tǒng)的優(yōu)化工作中，有關(guān)人員還應(yīng)該加強(qiáng)過程的監(jiān)管，注意其中的細(xì)節(jié)問題，在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的基礎(chǔ)上對相關(guān)規(guī)范和制度進(jìn)行完善，及時對存在的問題進(jìn)行處理，在電網(wǎng)相應(yīng)、負(fù)荷相應(yīng)等內(nèi)容上進(jìn)行提升，避免由于環(huán)境等因素帶來的干擾問題。

4.2加強(qiáng)新能源電力系統(tǒng)技術(shù)的優(yōu)化

在新能源電力系統(tǒng)的運行過程中，它的技術(shù)與電能的質(zhì)量有著密切的關(guān)系，有關(guān)人員需要加強(qiáng)在技術(shù)上的研發(fā)和優(yōu)化工作，從新能源電力系統(tǒng)的不同環(huán)節(jié)處入手，為它的入網(wǎng)工作提供相應(yīng)的保障。首先，需要將仿真技術(shù)應(yīng)用到新能源電力系統(tǒng)中，它可以通過虛擬模型的構(gòu)建，將涉及到的流程進(jìn)行測試，通過仿真功能明確可能存在的隱患問題，及時對技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化。其次，針對大規(guī)模的新能源發(fā)電工作，它涉及到遠(yuǎn)距離傳輸?shù)葍?nèi)容，需要加強(qiáng)它的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，從系統(tǒng)的穩(wěn)定性、電壓控制等多個方面進(jìn)行提升，還可以將遞歸、智能分析技術(shù)等應(yīng)用到其中。另外，在新能源電力系統(tǒng)的應(yīng)用中，工作人員需要對電力系統(tǒng)的儲能、調(diào)度等過程進(jìn)行優(yōu)化，實現(xiàn)智能管理，為輔助決策提供相應(yīng)的依據(jù)。

4.3提高工作人員的綜合素質(zhì)

在新能源電力系統(tǒng)的構(gòu)建和使用中，工作人員的綜合素質(zhì)也有著重要的作用，有關(guān)部門需要加強(qiáng)這方面的優(yōu)化工作，針對新能源的相關(guān)理論和實踐經(jīng)驗，為員工提供詳細(xì)的技能培訓(xùn)，熟練的使用電力系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)備，明確它的工作流程，并且在日常的工作中提高自身的責(zé)任意識，加強(qiáng)與各個部門的溝通和交流，從而保證電力系統(tǒng)可以滿足電網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)要求，得到有效的控制。

5、結(jié)語

綜上所述，在新能源電力系統(tǒng)的使用中，它包括風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電等不同的內(nèi)容，有關(guān)人員需要明確新能源電力系統(tǒng)的具體特點和優(yōu)勢，從它的運行以及電能生產(chǎn)等不同的角度上進(jìn)行分析，采取有效的控制方法，包括友好型控制、多能源互補(bǔ)控制等，并且就新能源電力系統(tǒng)的優(yōu)化措施進(jìn)行探討，提高工作人員的綜合素質(zhì)，加強(qiáng)在技術(shù)上的研發(fā)和創(chuàng)新，為新能源電力系統(tǒng)的應(yīng)用提供相應(yīng)的保障，推動它的可持續(xù)發(fā)展，解決過程中存在的問題。

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