新能源电网中微电源并网控制方法探究

新能源电网中微电源并网控制方法探究

第1作者：冯超 ,第2作者：高疆鹰

新特硅基新材料有限公司 新疆乌鲁木齐市 831500

摘要：近年来我国加大了对新能源的重视力度，开始将新能源发电引入到电网中，用于缓解当前的用电紧张形势。大规模集中开发新能源发电，不仅易造成电网负荷波动，还可能加大电力消纳负担，造成不必要的电能损耗或电能浪费，亟待调整和优化。储能装置可以通过电化学原理实现电能的存储和释放，按照用电情况削峰填谷、平抑波动，从根本上改善新能源并网的可靠性能和经济效益，值得深入挖掘和应用。

关键词：新能源电网；微电源；并网；控制方法

引言

目前，以风电发电技术为代表的新能源发电技术正在快速发展，其发电负荷有着强随机性，导致电网的消耗能力不强，从而导致新能源发电发展停滞。为了进一步加大新能源大规模并网条件下火电机组的效率，需要实现火电机组深度调峰控制，以解决当前的问题。

1新能源储能技术的发展趋势

新能源发展是我国电网运行中的重要组成部分，储能技术的使用能助力企业进行需求侧管理，满足人们对新能源长期发展的需求。21世纪后相关部门对电力质量提出了更多的要求，新能源发电能与电力系统相结合，为人们的用电、供电提供良好的保证。新时期多种多样的科技产品出现，社会和各界对电力的依赖不断扩大，环境污染和资源浪费现象却越发严重。新能源电力控制中使用储能技术，能够结合革新传统电力发展中存在的问题，将环境污染降低到最小，是当前电力系统的主要组成部分。新能源储能技术发电使用材料是可再生资源，杜绝发电中存在的资源浪费企管科，是电力系统重要的支柱。

2新能源电网中的微电源种类及性质

2.1相变储能技术

相变储能技术在目前的新能源电力系统中是一种新型储能技术，该技术主要是借助于相变材料来实现热量的吸附或释放，以此来达到良好的储能效果。具体应用中，其主要的优势包括能量密度高、装置简单、使用便捷等。电储能技术和熔融盐储能技术是目前最为常用的相变储能技术。其中，电储能技术主要通过水储热以及金属储热的方式来实现，水储热技术，就是将水用作介质来进行热能储存，此种方法不仅便于维修，且投入的成本也比较低；金属储热技术就是将金属用作储热介质，借助于金属的固液交换来进行势能储存与释放，其主要优点是导热系数高、储能温度高。熔融盐储能技术是先对固态无机盐进行加热，使其达到熔融状态，然后再通过热循环的方式来进行传热储能，其主要优点是导热系数低、传热性能好、适用温度范围大、价格低廉等

2.2微型燃气轮机

在微电网中，相比于其他种类的微电源，微型燃气轮机具有输出功率稳定、系统自身具备差值调节功能的优势，不易在并网时对电网性能造成负面影响，这有利于电网实际使用寿命的延长。同时，微型燃气轮机虽然仍以柴油、汽油等不可再生的化石能源作为燃料，发电成本相对较高，但相比于常规的火电机组，微型燃气轮机具有运行噪声小、污染物排放量小的优势，因而在新能源电网中得到广泛应用，属于一种过渡式的微电源。微型燃气轮机系统由滤波电路、整流器、负荷以及永磁发电机等部分组成，多数型号微型燃气轮机的平均输出功率保持在25kW上下，在运行期间重复开展活塞运动，以此来带动汽轮机运行，在回热室产生热量，操纵电控设备来实现电能传输。与此同时，虽然机组在运行期间的各项参数会产生一定程度的偏差，如额定转速和实际转速偏差、预期和实际运转时间偏差等，但由于微型燃气轮机控制信号由参数差值组成，将采用有差调节方式，根据参数偏差情况进行纠偏调整，将各项参数的偏差值控制在允许范围内，这将起到维持机组稳定运行工况、减小并网时造成的冲击影响、降低叶片老化磨损速度等多重作用。

2.3蓄电池

在发电环节中的使用，可以结合当前实际发展需求，以智慧电网体系的构建为研究目标，通过对实际情况进行调查来看，因为智慧电网建设需要电池储能技术的有力支持，通过将这一技术在电力系统中进行合理的使用，对于运营电网提升安全性和高效性发挥着十分重要的作用，并且通过电池储能系统的实际容量选取进行深入的分析，要以当前电网的运营情况为基础并且了解区域的供电需求和建设目标，通过对所有的影响因素进行综合分析，能够找到计算储能量相关的数据。智能电网技术能够使储存容量增加，所以在进行建设过程中，必须要结合有效的储能技术能够满足当前实际需求，并且也能够确保电能存储的时间需求。在输电环节中的使用，电能储存技术在应用过程中，通过在电网系统中发挥自身的作用，能够确保输电过程可以稳定运行，并且在使用储能技术的时候也是能够有效降低对于电网系统进行维护的成本的一种重要手段。除此之外，因为储能系统对于调频电站有一定的作用，并且通过有效的使用也能够使整体电能储存时间得到延长，是能够保证电力输送综合效率得到提升的重要内容。

3微电源并网控制方法

3.1协调控制

从新能源电网的微电源并网控制情况来看，在微电网自孤岛状态切换至并网状态或并网状态切换到孤岛状态时，存在切换过程不平滑、馈线潮流调控效果不理想的问题。针对于此，可选择采用协调控制方法，根据实际情况来采用相应的并网控制方法。在电网中接入蓄电池以及光伏电池作为微电源时，将蓄电池设定为主控电源，根据电网运行状态来制定协调控制措施，如在电网并网运行期间，按照PQ方式来控制蓄电池，获取光伏电池输出功率值并进行滤波处理，运算处理后输出后滤、电网承载负荷所消耗功率值二者的差值，在其基础上下达功率控制指令，避免因光伏电池输出功率持续波动而影响到电网运行状态，实现光伏电池和蓄电池的功率互补。

3.2新技术同风电新能源并网预测技术有效融合

在推进海上风电新能源的发展形势下，各个区域海上风电新能源建设也愈发加快，风电装机容量也不断增大，这同时也对风电功率的预测精准度提出更高要求，因此，更创新的改进方法融入，将满足更为综合的功率预测精度需求。首先，应综合计算机技术，融入遥感技术，以此来显著提高天气预报的精准度，提升天气预报更新频率，并在间接作用下促使输入至风电预测模型的数据信息更加精准，提高预测精确度，同时，可有效应用小波分析、混沌理论等智能方式，构建起系统性的预测模型，通过非线性和线性相综合方式，逐步健全预测方式，提高预测结果精确度，显著降低预测误差。尤其是当人工神经网络同非线性网络的有机结合，将更有利于相关预测性能的有效发挥，促使各个模型之间得以优势互补，促使模型数据显著优化，进一步提高模型预测精度。最后，实时测量气象数据信息，也将显著减少风电功率短期预测误差。

结束语

储能装置在电网负荷调节及新能源消纳中应用时要展开精准的负荷预测、出力预报、弃光功率计算等，在该基础上合理设置电池储能装置容量，调整充放电模式，使其能够依照新能源并网现状进行削峰填谷，全面提升新能源并网的利用率。此外，还要在效益指标下进行运营模式的选择和电价收益的调整，围绕高效利用及经济储能，形成有利于新能源并网的综合控制策略，从根本上优化系统能源结构。

参考文献

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