新能源發電并網系統的控制策略

蔡子恒

摘要：新能源發電是當前我國電力行業發展的主要趨勢之一，風能和太陽能作為主要應用于發電系統的新能源，在緩解電子資源緊張、減少一次能源消耗等方面發揮著重要的作用。保證新能源發電并網系統的正常運行，對滿足電力市場的供應具有重要的作用。本文以新能源發電并網系統為主要研究對象，著重對新能源發電并網系統的控制策略進行了研究和分析。

關鍵詞：新能源;發電并網系統;控制策略

前言：

在煤炭、石油等一次能源的儲量日益減少的背景下，人們正極力尋找各種新型的能源來進行發電，在緩解能源緊張問題的同時，也能夠對保護環境和滿足市場對電力資源的供應需求。現階段，新能源發電并網系統的出現和應用，已經能夠滿足部分地區的發電需求。對新能源發電并網系統的控制策略進行分析，能夠為我國新能源發電并網系統技術水平的提高提供借鑒的經驗。

一、新能源發電技術

（一）風力發電技術

風力發電技術主要是利用風力的動能，來實現由風能向電能的轉化。風力發電技術在實際應用中具有以下特點：首先，風力發電主要應用風輪來實現，設備體積比較大且發電效率較低，這樣也會導致風電場地的建設位置更偏遠。其次，應用風能進行發電的形式會比較容易受到天氣因素的影響，因而具有不穩定性[1]。第三，風能向電能的轉化大多是實時進行的，很難對風能進行儲存，因而在實際應用中仍存在的一定的限制。

（二）太陽能光伏發電技術

太陽能光伏發電技術則主要是借助專用的裝置和設備，將接收到的太陽能轉化為電能的發電方式。這種發電方式主要應用的是半導體材料，在實際應用太陽能光伏發電技術時，主要可以應用并網發電以及獨立發電兩種形式[2]。與風力發電技術相同，太陽能光伏發電技術也會比較容易受到天氣因素的影響，但由于太陽能光伏發電技術的發電效率要高于風力發電，因而在新能源發電并網系統中有著較為廣泛的應用前景。

二、新能源發電并網系統控制策略的具體分析

新能源發電技術在實際的應用中會存在一定的問題，將微網結構應用到新能源發電并網系統的控制策略當中，能夠有效減少新能源發電在并網中存在的缺陷和不足。在對新能源發電并網系統的控制策略進行分析時，主要可以從以下幾個方面來入手：

（一）電力電子技術的使用

在現代科學技術水平不斷提高的背景下，電網的運行也在逐漸朝著自動化和智能化的方向發展，而能夠實現電網運行自動化運行的主要依據，就是電力電子技術的應用。電力電子技術也是建立在微網結構基礎上進行應用的，這種技術能夠適應微網的運行需求，制造能夠應用于電網運行的電力電子設備。舉例來說，并網逆變器是新能源發電并網系統中的重要設備，建造該設備的元件很多都是以電力電子變換器和微網的連接來發揮作用的，該設備在系統的運行中主要呈現出速度快、過流能力較低等特點。除此之外，應用電力電子技術來補充微網結構的控制功能，也能夠有效實現對新能源發電并網系統的有效控制。

（二）微網技術的使用及運行控制

微網技術在實際使用中主要包括分布式微源、負荷、電能轉換設備以及儲能裝置等部分，這些裝置不僅能夠實現對能源的有效處理，還能夠滿足多種不同形式能源的發電轉化需求。而微網技術也是能夠實現新能源技術并網的主要技術，在實現對本地電力市場供應的同時，將剩余的電力資源并入到電網中，避免電力資源的浪費。然而微網中種類各異的微電源會對電網的安全運行造成一定的影響，出于電網的安全運行需求，需要對微網技術的運行進行有效的控制。在微網的運行中，將各個具體的部件容易存在的問題進行調整和優化，減少微網對電力系統運行造成的沖擊，保障電網的運行安全。

（三）微網的能量管理

能量管理是微網運行的核心部分，在當前市場對電力資源需求逐漸提高的背景下，微網在運行中能夠結合電力資源的發電需求，通過對分布式設備及負荷的靈活調度來對現有的電力系統進行優化調整。與此同時，微網還能夠在使用的過程中實現微電源與電網之間的能量交換，當電網系統在運行中出現突發狀況時，則可以通過放棄一些非關鍵的符合來保證電力系統負荷的承載力。

（四）對微網故障的檢測和保護

由于微網技術能夠對新能源發電并網系統的運行起到重要的保障作用，因而需要保障微網的正常運行，需要對微網的運行狀態進行實時的檢測和保護，并及時對微網存在故障的問題進行維護和處理。新能源發電并網系統中微網的運行故障主要包括故障電流以及設備的損壞兩種情況。在對微網產生的故障進行檢測和保護時，首先需要從分布式電源的功能能否正常發揮入手，對分布式電源進采取一些措施進行保護;其次，針對微網系統在運行中存在的故障損壞問題，則需要對現階段應用于微網系統中的設備進行持續的研發和優化調整，才能夠讓微網在新能源發電并網系統中發揮更大的作用。

從當前電網系統運行和發展的趨勢來看，新能源會逐漸成為發電的主要形式，保證新能源發電并網系統的運行安全，能夠有效減少多種發電形式在并網中存在的問題和不足，能夠實現各種新能源發電方式的混合配制，減少單一的新能源發電方式存在的缺陷，在保證電網系統安全運行的同時，對促進新能源發電形式在我國電力行業中的應用具有重要的作用。

結論：綜上所述，新能源發電并網系統的應用，能夠有效滿足市場電力資源的供應需求。針對當前新能源發電并網系統在運行中存在的問題，要想更好的發揮新能源發電并網系統的作用，不僅要重視電力電子技術和微網技術的應用，還要從能源管理和故障檢測的角度入手，對新能源發電并網系統的運行進行檢查和管理，保證系統的運行安全，讓其為實現電力資源的持續供應發揮應有的作用。

參考文獻：

[1]李明.高滲透率新能源發電并網逆變器阻抗自適應雙模式控制研究[D].合肥工業大學，2020.

[2]劉家源.新能源并網逆變器的阻抗測量方法研究與裝備研制[D].湖南大學，2019.