水光多能互補清潔能源智能發電技術

夏麟 李智

摘要：本文針對水光多能互補清潔能源智能發電技術進行分析，分別從規劃和調度運行等方面探討了發電技術的應用，希望能夠為相關工作人員起到一些參考和借鑒。

關鍵詞：水光多能互補;清潔能源;智能發電;技術應用

通過對清潔能源進行發展，可以使我國的能源結構得到改善，充分保證能源的安全性，全面促進我國的生態文明建設。現如今，國際形勢變得更加復雜，存在著十分明顯的能源安全問題，對此需要深刻認識到清潔能源發展的重要性，合理采取對策，提升清潔能源的發展水平，有效緩解能源短缺問題。而我國在能源發展過程中，需要有效實現新型能源和傳統能源的轉變，對水能、風能以及太陽能等能源進行合理利用，可再生清潔能源可以更好地滿足能源發展要求，并對可持續發展的能源系統進行構建，提高我國環境保護水平，推動國民經濟的快速發展。

一、水光多能互補電站規劃建設

近些年來，我國在清潔能源發電技術研究方面出臺了許多政策，為發電技術的發展提供了大力支持，這極大地擴大了風能、太陽能以及水能等清潔能源的開發規模，并對相關水電站、光伏電站以及水光互補光伏電站進行了有效建設。在目前的研究工作當中，水光多能互補是十分重要的研究內容，通過對水光多能互補電站進行建設，可以進一步提升清潔能源的利用效率。通過有效結合光伏發電和水電站，可以實現相關能源的優勢互補，并對新型發電系統進行建造，使電能質量得到提高，全面提升電力系統運行安全性和穩定性，為電力企業的可持續發展提供有力保障。針對水電站和水光互補光電站進行規劃和建設，需要對水電、光伏之間的互補特性進行有效利用，從而對其調度進行優化，使棄光現象得到減少，增加項目的實際產出，全面提升水光多能互補電站的建設質量。相關部門需要將水光互補農業光伏電站作為主要研究對象，合理規劃和建設清潔能源，有效探索和研究相關水光互補調度技術，對水光互補聯合自動優化控制系統進行建設。在對水光多能互補電站進行具體規劃和建設時，相關研究人員需要充分結合水電站以及光伏電站所具有的特性，充分分析水電長和光伏短等建設周期。同時還需要對水電站建設過程中的場地以及資金等進行利用，通過合理調度水光互補，從而進一步實現水電、光伏之間的協同發展，使清潔能源的發展模式和技術得到有效創新，以此來全面推動企業的健康發展。除此之外，相關研究人員還需要在這一基礎上，對水光互補關鍵技術的相關研究成果進行有效利用，從而使水光發電綜合效率得到提高，使可再生能源的利用率得到提升[1]。

二、水光多能互補優化調度運行

在我國未來清潔能源的發展過程當中，多能互補是一項主要特征，不僅對清潔能源發展具有促進作用，同時還能夠進一步實現節能減排目標。對此，為了使水光多能互補清潔能源項目的智能化發展上水平得到提升，需要有效探索水光電站監控、水光互補智能發電調度以及清潔能源建設等技術，從而完善水光多能互補電站在調度、規劃和運行等方面的技術體系。

（一）技術難題

在水光多能互補的調度運行過程中，有著許多技術難題，具體需要有效預測光伏功率，實現水光互補的智能發電調度，完善相關的平滑功率輸出模式，合理安裝并網逆變器，采用相關的水電控制技術，并支撐和控制無功電壓。相關工作人員需要統一控制水光多能互補的運行，并充分實現水光多能互補的技術應用目標。相關工作人員需要對水光運行特性所具有的差異進行明確，并對監控平臺進行統一搭建，從而使電站的聯合調度以及數據共享等相關問題得到有效解決，使水能和光能等能量得到優勢互補，使棄光棄水等問題得到解決，全面提升水光互補電站的發電效益[2]。

（二）技術應用

1.水光多能互補統一監控平臺

一般情況下，在水電站以及光伏電站當中，都對獨立的計算機監控系統進行了使用。現如今，我國水電站監控系統具體包括兩種類型，分別是自動發電控制以及自動電壓控制，而且系統都具有較高的可靠性和穩定性。但相關的光伏電站計算機監控系統廠家相對較多，各個廠家具有顯著的產品性能差異，無法保證AGC和AVC的成熟性和穩定性。而且這兩套監控系統，均保持獨立運行，可以通過通訊方式實現數據共享目標，采取這種方式不僅效率相對較低，而且容錯率也比較小，缺乏穩定性，無法保證兩套系統之間的有效耦合。為了進一步保證水光互補的聯合運行，需要在兩套監控系統的基礎上對水光多能互補智能控制系統進行有效構建，同時還需要包含相應的AGC和AVC，并對水光聯合控制系統進行增加。此構架在實際應用過程中，主要在相關水電站基礎上進行安裝，對新型光伏電站進行建設。但這一系統架構還存在著相應的缺陷問題，這也使得聯合控制系統受到了分割，被劃分成了多個子系統，可以通過獨立人機接口有效監控。該結構十分復雜，集成性相對較低，需要對多套系統同時進行運行和維護。在對水電站以及光伏電站進行建設時，需要結合實際情況對水光互補統一運行平臺進行合理研制，具體需要監控水電站、水光聯合控制以及光伏電站等計算機，使其形成完整的監控系統[3]。

2.自動運行控制技術

相關研究人員需要結合水電站和光伏電站在運行過程中具有的特點進行分析，并對水電光伏的控制模式進行有效研究，采取相應的負荷優化分配對策，形成完整的保護閉鎖邏輯。在對水光協調互補運行模式進行研究后，可以更好地滿足電網發電要求，對太陽能進行最大限度的利用，使棄水棄光等問題得到有效解決，形成完整的聯合控制模型，對光伏和水電進行有效控制。

3.經濟運行發電計劃

相關研究人員需要結合區域內的水文、地理、氣象以及氣候等相關歷史信息進行分析，對光伏以及水電等能源具有的特性和實際運行情況進行分析，對項目當中水電和光伏能源的互補特性展開具體的研究工作。通過對水光聯合調度模型進行構建，可以在保證電網運行安全性和穩定性的基礎上，對清潔能源進行充分利用，從而使棄光、棄水等問題得到減少。與此同時，研究人員還需要針對光伏區的發電歷史以及氣象等相關信息，對光伏功率預測結果的準確性進行分析，對逆變器光伏發電功率因素進行有效控制，同時還需要研究無功功率和有功功率的控制過程。通過對水光互補聯合的運行特性進行研究，可以進一步明確水電站和光伏電站的補償能力情況，具體需要對不同天氣和季節的補償程度進行分析。相關研究人員需要在對光伏隨機波動以及突變過程中的水電機組跟隨互補性能開展分析評價工作。在天氣發生變化時，會導致光伏產生出力突變，此時需要對水電機組的速率進行調節，增強互補效果。在水光互補疊加過程中，會產生相應的出力電能質量，通過對提升水電光伏出力電能質量的作用進行評價，可以進一步優化和完善水光互補運行方案。

結束語：

綜上所述，在我國清潔能源發展過程當中，相關研究人員需要對水光多能互補清潔能源智能發電技術進行充分研究，從而有效提升水光多能互補清潔能源項目的智能化發展水平，促進我國節能環保工作的開展，使清潔能源的利用效率得到有效提升，更好地實現節能環保目標。

參考文獻：

[1]黃鶴，秦嶺，喻洋洋，魏道萬.水光多能互補清潔能源智能發電技術[J].分布式能源，2020，5（02）：21-26.

[2]青海將建全球單體最大水光風多能互補工程[J].能源與環境，2018，14（05）：107.

[3]黃鶴，秦嶺，魏道萬.“水光多能互補”清潔能源創新發展管理[J].中國電力企業管理，2018，24（28）：52-55.