新能源多目标优化电网调度模式

新能源多目标优化电网调度模式

陈宸 

云南电网有限责任公司文山供电局 云南 文山壮族苗族自治州  663000

摘要：早期采取的火力发电方式，虽然产能稳定，但对环境和能源问题的影响不可忽视。因此，电力生产方式由原本的单一模式转变为复合模式，新能源技术被不断应用于电力生产领域中，并表现出了较好的生态效益和社会效益。但同时，新能源技术应用中存在的弊端也逐渐显现，即会加大电网调度的难度。基于此，下文首先分析新能源在电网工程中的应用现状以及其对电网调度的影响，在此基础上，探究新能源多目标优化电网调度模式建设的可行性，希望能够有效解决新能源技术应用方面存在的问题。

关键词：新能源；多目标优化；电网调度模式

在人们生活和社会生产对电力能源需求持续增大的形势下，产生了电力能源供需矛盾，对电力事业的健康发展带来一定的制约影响。为能提高电能生产效率，加大了对煤炭资源的开采力度，但煤炭作为不可再生资源，如果一味开采和利用，很可能引发资源问题。同时，环境问题也日益突出，借助新能源技术进行电力能源生产已经成为必然的发展趋势。因此，研究新能源多目标优化电网调度模式势在必行。

1.新能源在电网工程中的应用现状

近些年，我国对新能源的开发力度不断增大，新能源被应用于多个领域中，其中在电力生产中的应用较为典型，且在不断发展中，新能源发电工程的装机容量显著提升，实现了对新能源的合理开发与利用。在电网工程中应用的新能源以风能和太阳能为主，风力发电厂以及太阳能发电站的占比正在逐步上涨。在整个“十二五”期间，我国的风电装机容量均呈现出稳步上涨的趋势，但相对来说经济效益并不突出，在建设风力发电厂时的前期成本投入较大，因此可以用于进行新能源技术研发的经费不足。加之，新能源存在分散分布的特征，这也为集中应用带来了较大的难度，尤其是海洋能、地热能以及生物质能等资源的开发力度较小，在一定程度上影响了新能源在电网工程中的开发利用效果。

2.新能源应用对电网调度的影响

新能源代替不可再生资源使用进行电力生产虽然能够发挥较好的生态效益和社会效益，但会对电网供电质量产生一定影响，甚至为电网调度带来较大的困难，这主要是由于新能源普遍具备变动性和间歇性的特征，很难维持平稳的能源供应，而电力系统运行中对电能供应的稳定性要求较高，如不能有效解决此类问题，则很难发挥新能源的应用优势。如，在风力发电中，如遇到大风气候，则风力作业较为突出，产电量也偏大，但当风力减弱后，其产能也会有所降低，甚至无风气候下会导致停止产电的状况，因新能源存在不可控和变动性的特点为电网调度也带来了较大的难度。其中，生物质能很少受到自然环境影响，但其自身的生物质热值稳定性偏低，很难保障供电连续性，也在一定程度上影响了电网调度的质量。

3.新能源多目标优化电网调度模式的可行性分析

为能保障电网调度的可靠性，则需首先明确电网负荷的变化状况，并且对运行机组进行科学布设，通过有效协调各个机组来提高供电可靠性，且充分发挥新能源的应用优势，解决因新能源变动性和间歇性引发的产能失衡问题，保障生态效益的同时，提高经济效益。以上是新能源多目标电网调度模式优化的核心目标，基于新能源技术的应用特点和电网工程的调度需求针对新能源多目标优化电网调度模式的可行性展开研究是保证电网调度可靠和维持电网系统稳定运行的重要途径。现就新能源多目标优化电网调度模式做如下分析：

3.1新能源技术在电网调度中的应用方向

我国对于新能源技术的研发投入较大，在近几年中，能源结构发生了一定的改变，其中风力发电技术以及太阳能发电技术更为娴熟，在能源市场中的应用占比也在逐步增大，已经实现了向商业化发展的转变。但在地热能、海洋能以及生物质能源的研究和开发中则存在一定的技术缺陷，导致新能源多目标优化电网调度模式的建设难以实现。鉴于此，在今后的工作中，应侧重于对除太阳能和风能以外，其他新能源开发和利用技术的研发力度，目的是为电网工程提供多种新能源选项，降低因自然因素对新能源产能的影响，使其在发电过程中做到多种能源随意切换，保持稳定的电能产出状态。在多种新能源应用技术高效发展的基础上，可以通过建设数字模型的方式，在其中设置多种约束条件，并将其作为多目标优化电网调度模型，通过输入各类因素对其进行验算，得出较为可行的电网调动策略，以提高电网调度的可行性。

3.2短期电网调度策略容易引发资源浪费问题

采取传统的电能生产技术时，电能输出量趋于稳定，进行电网调度时，可在对区域用电负荷进行预测后进行准确调节，因此，相关设计人员习惯于根据稳定电源设计电网调度优化方案。而实际上，当前的新能源技术被广泛应用于电能生产领域中，太阳能和风能的装机容量增大，使得电力能源产能处于不可控状态，此时如果还采取原本的调度方式则很难保障供电稳定，同时新能源的大量融入也在一定程度上增加了发电功率预测的难度。为能实现稳定供电目标，则需设置一定的备用电源，确保在新能源的产能发生变化时，利用备用电源加以补充，始终保持稳定供电状态。但此种状况下需要施行短期电网调度策略，此举会增加机组运行能耗，且会产生一定的资源浪费，产生经济效益和社会效益双低的问题。此类问题成为阻碍新能源多目标优化电网调度模式建设的关键性问题之一。

3.3.利用侧响应机制提高资源整合效率

为能实现新能源资源高效利用的目标，可以在电网调度系统中融入智能化控制技术，借助智能技术对电网运行形势进行准确判断与分析，并自动化调配电力资源，达成稳定供电的目标。主要方法为，借助智能化控制技术建立起侧响应机制，即对于新能源产能峰期的电能进行储存，将其作为备用电能，当受到自然因素影响出现产能降低或者无法持续供电问题时，则智能化控制系统自动启动备用电能，使电网系统处于稳定输出电能的状态，此举不仅可以减少资源浪费，还能高效整合资源，保证电网调度的稳定性。根据如今的技术发展状况来看，此种基于智能控制技术的新能源多目标优化的电网调度模式具有一定的可行性。

3.4合理调峰降低供电风险

可以挑选调峰能力较强的电源作为备用电源，当新能源生产的效率大幅度降低，难以满足供电需求时，则需及时调峰，利用备用电源作出补充。在日常运行中，如新能源发电充足，且会产生部分余量，则需将其储存在能源储备设备中，如遇用电负荷偏大的状况，则启动备用电源，此种调度方式不仅可以保障新能源的合理应用，还可降低供电风险。但因能源储备设备的采购成本偏高，该种电网调度手段难以实现大范围应用。

结语：为进一步发挥新能源技术在电力生产行业的产能优势，更好的服务于人们的用电需求，则需采取有效的资源整合方式和电网调度方式来保证电力能源的持续稳定供应。因此，当前需要首先解决的问题便是改善新能源间歇性和变动性对电力能源输出效率的影响。结合已有的新能源技术应用经验，可以采取能源整合的方式，通过储备备用电能或者其他新能源生产技术共同发电来提高供电稳定性，且为了提高电网调度的可靠性，也可在其中引入多种新技术，如智能化控制技术，利用计算机算法来准确作出控制动作保障电能的稳定性输出。

参考文献：

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