下载文档原格式
人工智能在新能源发展中的智能控制系统应用实例在当前新能源发展的大背景下，人工智能技术逐渐成为智能控制系统中的关键应用。
下面将从多个角度分析人工智能在新能源发展中智能控制系统的应用实例。
一、智能控制系统优势智能控制系统利用人工智能技术对新能源发电装置进行监控和管理，具有高效、智能、快速的特点。
例如，通过智能控制系统可以实现对风力发电机组的启停、风速预测等功能，提高发电效率，降低运维成本。
二、人工智能技术在风电场中的应用风力发电是目前新能源开发中较为成熟的应用之一，在大型风电场中，人工智能技术被广泛应用。
智能控制系统可以利用人工智能算法对风电场进行监测，及时调整叶片角度、发电机转速等参数，提高风电场的发电效率。
三、光伏发电中的人工智能应用光伏发电作为另一种重要的新能源形式，同样可以通过智能控制系统实现对光伏板的监测和管理。
人工智能技术可以帮助光伏发电系统动态调整光伏板的角度、追踪太阳轨迹，最大化地利用太阳能资源。
四、储能系统智能控制在新能源发展中，储能系统起着重要的作用。
智能控制系统通过人工智能技术可以对储能系统进行智能化管理，实现对电池充放电状态的实时监测和调控，保障储能系统的安全性和稳定性。
五、智能微电网管理智能微电网是新能源领域的又一重要发展方向，人工智能技术在智能微电网管理中发挥着关键作用。
智能控制系统可以根据实时负荷情况和新能源发电情况进行智能分配，实现微电网运行的高效和稳定。
六、智能电网建设随着新能源规模化发展，智能电网建设也成为新的发展趋势。
人工智能技术通过智能控制系统可以实现电网的远程监控、故障诊断和智能调度，提高电网运行效率，降低能源浪费。
七、智能电动汽车充电系统新能源发展中，电动汽车充电系统也是人工智能技术应用的重点领域。
智能控制系统可以通过人工智能算法分析用户充电需求，合理安排充电桩资源，提高充电效率，优化充电服务体验。
八、能源互联网建设能源互联网是未来能源系统发展的趋势，人工智能技术在能源互联网建设中起着关键作用。
基于模糊神经网络的光伏发电系统功率控制方法陆畅;智勇军;周志锋【摘要】Fault ride-through (FRT) techniques are crucial for the large-scale grid-integration and flexible control of the grid-connected PV generation systems.In order to overcome the drawbacks of conventional FRT solutions for the PV generation systems under grid fault conditions,a new power control strategy based on fuzzy-neural networks (FNN) has been proposed for the PV generation systems.The operation modes can be flexibly adjusted to adapt abrupt changes and voltage sag of grid voltage,thus the maximum output power of PV panels and maximum inverter power rating and current rating can be taken into consideration.The benefits of enhanced stability characteristics and tracking performance can be achieved.The overall controller architecture and the operation modes are presented,and the mathematical model and the flow-chart of the fuzzy-neural network algorithm are given in detail.Finally,the system simulation model is established by using Matlab/Simulink,and the effectiveness of the presented control strategy for PV system has been confirmed by the simulation results.%并网光伏发电系统的故障穿越是大规模新能源接入电网和灵活调控的技术难题,针对传统光伏发电系统在电网故障条件下穿越控制策略的不足,提出一种基于模糊神经网络的光伏发电系统功率控制方法.在电网电压突变和跌落情况下能够快速地调整光伏发电系统的工作模式,以适应光伏阵列最大输出功率和并网逆变器额定容量以及最大输出电流的限制,具有稳定性强、跟踪速度快等优点.给出了控制策略总体架构,详细阐述了电网故障控制器运行模式切换策略,建立了模糊神经网络算法的数学模型和实现流程.最后,在Matlab/Simulink平台下搭建了系统仿真模型,仿真结果验证了所提出控制策略的有效性.【期刊名称】《电测与仪表》【年(卷),期】2017(054)002【总页数】7页(P46-51,67)【关键词】光伏发电;模糊神经网络;故障穿越;功率控制【作者】陆畅;智勇军;周志锋【作者单位】国网河南省电力公司平顶山供电公司,河南平顶山467001;国网河南省电力公司平顶山供电公司,河南平顶山467001;国网河南省电力公司平顶山供电公司,河南平顶山467001【正文语种】中文【中图分类】TM930 引言大量光伏发电系统接入电网，由于电网故障而快速将光伏发电系统切出电网的方法目前已不能满足要求，突然将大容量光伏切出系统会对电网系统造成严重冲击，甚至导致电网崩溃［1-4］。
智能电网及其在新能源发电中的应用作者：吴珂周子航耿鱼银来源：《数码设计》2020年第03期摘要：如今，我国的经济社会都步入了高速发展的新阶段，人们的生活水平也不断提高，对于生活质量的要求也逐渐增高，特别是在能源领域，更是受到了广泛的关注。
而智能电网有助于新能源的发展，同时对于环境的净化也大有裨益。
本文以此为出发点，对智能电网进行介绍，同时也探索了如何采取合适的措施使其在新能源发电中得到更好的应用。
关键词：智能电网;新能源发电;应用中图分类号：TM76文献标识码：A文章编号：1672-9129（2020）03-0028-01Abstract：Today，China'seconomyandsocietyhaveenteredanewstageofrapiddevelopment，people'slivingstandardsareconstantlyimproving，forthequalityofliferequirementsaregraduallyincreasing，especiallyintheenergysector，iswidelyconcerned.Smartgridsaregoodfornewsourcesofenergyandforcleaninguptheenvironment.Taking thisasastartingpoint，thispaperintroducesthesmartgridandexploreshowtotakeappropriatemeasurestomakeitbetterusedinnewe nergygeneration.Keywords：smartgrid;Newenergygeneration;application引言：在当今阶段，由于人们的生产生活对环境造成的压力日益加剧，环境问题逐渐成为需要亟待解决的重大问题，而随着新技术的不断开发与应用，风能，水能等无污染的新型能源逐渐受到了人们的重视，在电网中应用也逐渐增多，风力发电，水力发电等已屡见不鲜，但是在这个过程中由于自然能源不确定性的存在也带来了诸多问题，如何解决这些问题使之得到更好的应用是当前的重中之重。
无线传感器网络节点太阳能电源系统设计胡奇勋;段渭军;王福豹【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2011(34)6【摘要】The power supply is one of the crucial components for the wireless sensor network node. A power system of sensor node based on the solar supply is presented, which uses safe and efficient charge control technology, power voltage scaling circuit and low-power DC-DC switching circuit. The result of experimentation shows that the lifetime of the sensor node can be widely extended, because of adopted the dynamic adjustment of node's power. It can be applied to various outdoor monitoring nodes, such as environmental monitoring, precision agriculture, fire prevention, etc.%对于无线传感器网络节点而言,电源是系统的关键部分之一.在此提出一种收集环境中太阳能为传感器节点供能的电源系统.该系统采用了高效安全的充电控制技术,独特的电池电压监测电路,以及低功耗的DC-DC转换电路.通过实验验证,基于此太阳能电源的传感器节点功耗动态调整节性能好,生存周期显著增加.该系统可应用于各种户外监测的节点,如环境监测,精细农业,森林防火等.【总页数】4页(P199-202)【作者】胡奇勋;段渭军;王福豹【作者单位】西北工业大学大学,电子信息学院,陕西,西安,710072;西北工业大学大学,电子信息学院,陕西,西安,710072;西北工业大学大学,电子信息学院,陕西,西安,710072【正文语种】中文【中图分类】TN919-34【相关文献】1.基于太阳能的无线传感器网络节点供电系统设计 [J], 王战备2.太阳能无线传感器网络节点传输功率策略优化 [J], 姚晗;姚彦鑫3.防雷型无线传感器网络节点太阳能电源系统 [J], 谭成龙;陈祖爵;鲍煦;闫述4.无线传感器网络节点电源系统设计 [J], 杨志勇;王卫星5.无线传感器网络节点太阳能供电系统设计 [J], 王小强;欧阳骏;纪爱国因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
低压电器(2010N022)钾能电网与智能电器具有改善电能质量的光伏发电并网控制器研究於锋1，胡国文2(1．江苏大学电气信息工程学院，江苏镇江212013；．2．盐城工学院，江苏盐城224000)摘要：基于瞬时无功理论的i p-i，电流检测方法，提出了光伏并网逆变器的2种豁锋，10R s一、控制方案，可实现逆变器并网发电、动态无功补偿、有源滤波的柔性结合，实现新能源发男，硕士研究生，研电的同时又改善了电网电能质量。
最后，通过计算验证了该装置无功补偿的能力，具有究方向为风光互补实际工程应用价值。
通过仿真研究表明，提出的2套并网控制策略正确，具有可行性，发电的并网技术。
对智能电网的发展提供了很好的理论基础。
关键词：并网；有源滤波；控制策略；电能质量中图分类号：，I’N713+．7文献标志码：A文章编号：1001-5531(2010)22J D018J04St udy on C ont r ol St r at egy f or Phot ovol t ai c G r i d—connect edG ener at i on w i t h El ect r i cal E ner gy Q ual i t y I m pr ovedY U Fen91。
H U G uow en2(1．School of E l ect r i ca l and I nf or m a t i on Engi neer i ng，J i angsu U ni vers i ty，Z henj i ang212013，C hi n a；2．Y a nc heng I nst i t ut e of T echn ol ogy，Y an cheng224000，C hi na)A bs t r a ct：The phot ovol t ai c鲥d—connect ed gener at i on w a s gr eat l y i nf l u enced by t he en vi r onm ent a nd i t s ut i l izati on r at e w a s l o w．T o s ol ve t hes e pr obl em s，t w o cont r ol s chem es of PV gr i d connect ed i nver t er ba sed oni p—i g cur-r e n t det ect i o n m e t hod of i nst an eons r eacti ve pow er t heor y w e r e pr esen t ed，an d f l exi b l e co m bi nat i on of s-d—connect-ed ge ner a t i o n，dyna m i c r eact i ve pow er co m pe nsa t i o n a nd act i ve pow er fi l t e r co ul d be a chi e ved．T he t w o cont r ols chem es co ul d ach i eve r e ne w abl e ene r gy gen er at i on，and i m pr ove e le c t ri c al ener gyq ual i t y s i m ul t aneous l y．Fi nal l y，r eact i ve pow er com pe nsa t i on capaci t y of t he devi ce W a s ver if i ed t hr ough cal cul at i ons，an d it ha d a pr act i cal val u e f or engi neer i ng app l i ca t i ons．Fr om t he s i m ul at i on r es u l t s，i t W as de m onst r at e d t h at t he pr o pos ed t w o cont r ol s t r ategy w as r ight f or f eas ibil i ty appl i cat i on a nd pr ovi ded ver y goo d t h eor et i cal basi s t o de ve l op sm a r t鲥d．K e y w or ds：gr i d-connect ed；ac t i ve f i l t er；cont r ol s t r at egy；e l ect r i cal ene r gy qua l i t y0引言典型的光伏并网逆变系统如图1所示。
浅谈分布式智慧节能供电系统在淮盐高速全程监控系统中的应用效果邹泽华【摘要】In recent years,the whole course monitoring system has been widely used as an efficient way of expressway administration.Meanwhile ,the application of proper power supply system has become a great concern of the expressway administrators. This paper is going to analyze the effects of intelligent Energy-Saving power supply system onthe whole course monitoring system of the Huai-Yan expressway andpoint out its advantages over traditional power supply systems. In fact ,the intelligent Energy-Saving power supply system is more applicable , energy-saving,and low-cost in the long run.%近年，高速公路全程监控作为道路管理的一种有效手段，已被普遍实施，与之相配套的供电系统也成为道路管理者如何选择的课题。
文章从分布式智慧节能供电系统在淮盐高速全程监控系统中的应用效果，来比较相对于传统供电方式的优点。
指出分布式智慧节能供电系统的电能损耗更小、实用性更强，长期运营能够有效地降低成本。
【期刊名称】《江苏科技信息》【年(卷),期】2015(000)031【总页数】2页(P61-62)【关键词】高速公路;全程监控;道路管理;智慧节能供电【作者】邹泽华【作者单位】江苏宿淮盐高速公路管理有限公司，江苏淮安 223006【正文语种】中文分布式智慧节能供电系统基于上下端电源可实现智能监控和控制，在不需要某些设备运行或不需要照明亮度过高时，可关闭回路或调节电压，并且设备改善了系统的功率因数，降低了无功损耗。
基于MSP430单片机的光伏并网模拟装置设计占文兵;王文虎【期刊名称】《湖南文理学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(028)003【摘要】根据光伏并网发电实验测试的需要,设计了一种基于MSP430F1611单片机的光伏并网发电模拟装置.模拟装置通过MSP430F1611的A/D转换器检测输入电压,根据检测结果选择DC/DC变换的结构,使用驱动芯片TL494对DC/DC变换进行控制,实现最大功率点跟踪(MPPT);利用MSP430F1611的定时器B比较输出功能产生SPWM波,控制单相全桥逆变;利用定时器A的捕获功能,对频率与相位进行检测,完成频率与相位跟踪;利用A/D转换器对系统的电压、电流进行采样,实现幅值跟踪和输入欠压保护及输出过流保护.在IAR平台下开发了SPWM发生程序、A/D转换子程序、相位与频率跟踪程序、人机接口子程序等.借助Matlab/Simulink对主电路及孤岛效应进行仿真分析,结果表明模拟装置性能良好;实物实现了并网和孤岛检测等功能,且并网电流的总谐波失真小.【总页数】5页(P14-18)【作者】占文兵;王文虎【作者单位】湖南文理学院电气与信息工程学院,湖南常德,415000;湖南文理学院电气与信息工程学院,湖南常德,415000【正文语种】中文【中图分类】TP368;TM464【相关文献】1.基于SPCE061A光伏并网发电模拟装置设计 [J], 赵阳2.基于SPCE061A光伏并网发电模拟装置设计 [J], 赵阳3.基于MSP430F169的光伏并网发电模拟装置 [J], 吴华强4.基于 MSP430单片机的无线环境检测模拟装置的设计 [J], 党智乾5.基于MSP430单片机控制的光伏并网发电模拟装置的设计 [J], 杜世超因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
第23期2023年12月无线互联科技Wireless Internet Science and TechnologyNo.23December,2023作者简介:杨韦国(1990 ),男,黑龙江富锦人,工程师,硕士;研究方向:高电压与绝缘技术㊂ʃ800kV 多端特高压直流系统的建模与模拟杨韦国,周㊀纲(国网山东省电力公司超高压公司,山东济南250000)摘要:研究目的旨在深入了解多端直流(Modified Total Direct Costs ,MTDC )系统的运行情况,并开发设计可靠稳定运行的系统参数所需的专业体系㊂研究的对象为ʃ800kV ㊁6000MW ,总输电距离为1728km 的特高压直流输电系统㊂研究方法为运用仿真软件建立了多端直流(Modified Total Direct Costs ,MTDC )系统的详细模型,构建了完整的直流输电系统,生成图形,并分析了瞬态仿真结果㊂实验结果表明在故障情况下,使用断路器运行MTDC 系统时,低压限流环节(Voltage Dependent Current Order Limiter ,VDCOL )快速将直流电流的峰值降至最低㊂关键词:多端直流;特高压输电;数学建模;瞬态仿真中图分类号:TM721.1㊀㊀文献标志码:A0㊀引言㊀㊀当前,高压直流输电(High Voltage Direct Current,HVDC)已经被广泛使用,并且是在更高功率水平下用于更长距离的有效的输电系统㊂国内有许多点对点高压直流输电线路,直流系统相互连接形成多端直流输电系统,可以提高系统的运行可靠性[1-2]㊂MTDC 系统的潜在优势为从廉价能源到远程负载中心的高能量转移,高效的电力输送,具有不同频率的几个交流系统的互连,以及提升大负载交流系统的稳定性㊂同时,MTDC 系统带来了一些问题㊂因此,为了实现这些系统的有效操作性能,必须解决目前特定的问题㊂在早期阶段,缺乏有效且经过现场验证的高压直流断路器是MTDC 系统发展的主要障碍㊂此外,该直流系统需要良好协调和高效的控制系统才能稳定运行[3-4]㊂根据目前的技术要求,需要建立详细的多端HVDC 系统模型,以确保正确的系统设计㊁理解和评估所涉及的复杂控制器的行为,系统的调试以及可靠稳定的运行㊂基于建模和仿真研究,可以探索各种操作模式下的转换器配置㊁变压器额定值㊁接地电极㊁无功功率补偿㊁所需控制和保护㊁传输损耗等问题㊂1㊀多端UHVDC 系统1.1㊀MTDC 系统㊀㊀MTDC 系统是一种用于输电和连接多个电系统的系统㊂MTDC 系统通常用于连接不同频率的交流系统或者连接不同国家或地区的电网㊂MTDC 系统分析需要考虑多种因素,包括电压等级㊁输电距离㊁系统稳定性㊁系统控制和保护等[5]㊂首先,需要对MTDC 系统的电压等级进行分析㊂高压直流输电系统通常以几十至数百千伏的电压等级进行传输,因此需要考虑输电距离和输电线路的电气特性来确定合适的电压等级㊂其次,需要考虑系统的稳定性㊂MTDC 系统的稳定性受到电压和功率的控制以及系统的动态响应的影响㊂因此,需要进行稳定性分析,包括对系统的暂态和稳态响应进行研究和仿真㊂此外,系统的控制和保护是MTDC 系统分析的重要内容㊂MTDC 系统通常设计高级控制系统来实现电压和功率的控制,同时还需要考虑系统的保护装置来应对故障情况㊂MTDC 系统分析需要综合考虑多种因素,包括电气特性㊁系统稳定性㊁控制和保护等,以确保系统的可靠运行和稳定性㊂1.2㊀MTDC 系统的建模与表示㊀㊀交流供电网络由等效电压和阻抗组成的戴维宁等效电路表示,2个三相双绕组变压器与每个整流器和逆变器的每个单极子一起使用㊂其中,一台变压器使用Y -Y 型连接,另一台变压器采用的星-三角形连接㊂提供用于每个单极的交流(AC)滤波器以去除由转换器产生的谐波并向转换器提供无功功率㊂所考虑的滤波器设计与文献中描述的基准系统的滤波器设计相同㊂无功功率补偿取直流功率的60%㊂每个换流器极的直流侧由串联直流线路电阻的平滑电抗器组成,整流器和逆变器的每个单极子的转换器单元由12脉冲配置组成㊂该配置由2个串联的6脉冲桥组成㊂变压器连接到每个6脉冲电桥㊂实验计算了整流器和逆变器每极的不同参数,并如表1所示给出了多端特高压直流系统线路长度值,使用PSCAD /EMTDC 环境开发了完整的MTDC 系统㊂1.3㊀采用MTDC 控制策略㊀㊀实验采用的控制策略是运用广泛的边际分析法,是对双端HVDC 系统控制原理的扩展㊂其中,1个换流站控制电压,而其余的换流站控制电流模㊂电流指令(I1,I2 )具有等于电流裕度ΔI的代数和,如等式中(1)所示,从控制站发送到各个换流站㊂表1㊀直流线路参数直流线路线路1线路2线路3线路4线路长度/km12971297435435线路阻值/Ω11.6711.97 3.87 3.87平滑电抗器/H 1.2 1.2 1.2 1.2ðn j=1I jref=I m(1)上式,I jref表节点j的参考电流,I m为电流指令㊂整流器电流被认为是正极,而逆变器电流则被认为是负极,具有最低上限电压(cosα或cosβn)的站控制线路电压㊂该站通常是以恒定消光角运行的逆变器之一,其他3个转换器以恒流模式运行㊂电压控制站的电流指电流需求和电流裕度的代数差㊂如果其中一个以恒定电流运行的站的最高直流电压下降,那么该站将成为电压控制站,其电流将减少电流裕度㊂MTDC系统的良好运行还需1个始终运行可靠的中央电流参考平衡器(CRB),需要中央站和每个换流站之间的双向通信,在稳态条件下,整流器和逆变器1以恒定电流控制操作,逆变器2以电压控制模式操作㊂作为电压控制器的逆变器1包括10%的电流裕度㊂此外,在每个整流器极上使用变压器抽头变换器,以将点火角保持在限制范围内,而在逆变变压器上,该极用于保持整流器直流电压,以控制消光角㊂2㊀MTDC系统的动态分析㊀㊀模拟每个整流器和逆变器的每个单极子的稳态和瞬态行为,并将其与高压直流基准系统进行比较,以确保转换器和控制器运行正常,并且仿真值在限制范围内㊂2.1㊀逆变器交流母线上的三相接地故障㊀㊀三相接地故障结果如图1所示,逆变器交流母线三相接地故障影响MTDC系统不同极的电压㊁电流和控制参数㊂电压和电流受到很大干扰㊂电流峰值约6kA,远高于单相故障的电流峰值㊂在故障期间,发生换向故障,导致直流电压暂时下降㊂这导致低压限流环节(VDCOL)将直流电流限制在最小值,控制参数的行为也显示在结果中㊂故障持续一段时间后,系统达到稳定状态值㊂图1a表示极1处的逆变器直流电压,图1b表示极1处的逆变器直流电流,图1c表示极1处的逆变器电角度,图1d表示极4处的整流器直流电压㊂图1㊀三相接地故障实验2.2㊀逆变器直流母线正极线路接地故障㊀㊀逆变器直流母线正极的线路接地故障在1.2s时施加,持续时间为0.06s㊂结果如图2所示,逆变器直流母线正极的线路接地对MTDC系统不同极的电压㊁电流和控制参数产生影响㊂故障发生后,电流立即急剧上升并达到最大值约11kA,受影响极的直流电压已降至0㊂控制器强制整流器各极的α和逆变器各极的β达到其最大值,逆变器各极α达到最小值,导致直流电流的减少㊂VDCOL将直流电流限制在最小值,直到直流电压得到改善㊂图2a表示极1处的逆变器直流电压,图2b表示正极逆变器母线处的直流电流,图2c表示极1处的逆变器电角度,图2d表示极4处的整流器直流电压㊂图2㊀直流线路接地故障实验3 结语㊀㊀本文在PSCAD环境中开发㊁建模了多端特高压直流系统,主要研究了MTDC系统的稳态和瞬态详细过程,所使用的控制器来自2个终端系统的扩展㊂结果旨在深入了解系统运行㊁数据以及需要的改进之处,并评估所涉及的复杂控制器和设计系统参数,以实现其连续㊁可靠稳定运行所需的专业体系㊂由直流线路故障条件的结果图可知,在故障情况下,使用断路器运行MTDC系统时,VDCOL快速将直流电流的峰值降至最低㊂在无任何长期保护装置或持续永久故障的情况下,一旦故障得到纠正,整个MTDC系统必须关闭并重新启动㊂采用快速作用的HVDC断路器可以快速熄灭直流故障电流并隔离HVDC链路,实现高压直流断路器商用仍处于起步阶段㊂未来的工作需要利用现有技术设计HVDC保护装置,设计多端特高压直流线路故障条件的解决方案,采取清除和隔离直流线路故障的不同措施㊂参考文献[1]彭吕斌,何剑,谢开贵,等.特高压交流和直流输电系统可靠性与经济性比较[J].电网技术,2017 (4):1098-1105.[2]赵成勇,陈晓芳,曹春刚,等.模块化多电平换流器HVDC直流侧故障控制保护策略[J].电力系统自动化,2011(23):87-92.[3]张文亮,汤涌,曾南超.多端高压直流输电技术及应用前景[J].电网技术,2010(9):7-12.[4]刘强,杜忠明,佟明东,等.特高压多端直流技术的应用及前景分析[J].南方电网技术,2018(11): 15-20.[5]王海龙.多端直流输电系统仿真研究[D].保定:华北电力大学,2013.(编辑㊀王永超)Modeling and simulation ofʃ800kV multi terminal ultra high voltage DC systemYang Weiguo Zhou GangState Grid Shandong Electric Power Company Ultra High Voltage Company Jinan250000 ChinaAbstract The purpose of this study is to gain a deeper understanding of the operation of the MTDC system and develop a professional system required for designing reliable and stable system parameters.The research object is an ultra-high voltage direct current transmission system withʃ800kV 6000MW and a total transmission distance of1728km. The research method is to use simulation software to establish MTDC system construct a complete DC transmission system generate graphics and analyze transient simulation results.The experimental results show that under fault conditions when using circuit breakers to operate the MTDC system voltage dependent current order limiter VDCOL quickly reduces the peak value of DC current to the minimum.Key words MTDC ultra-high voltage transmission mathematics modeling transient simulation。
新能源并网功率智能控制系统的设计与应用邹范岗
发表时间：2019-07-15T15:45:15.857Z 来源：《当代电力文化》2019年第05期作者：邹范岗
[导读] 新能源参与调峰控制时，跟踪火电机组负备用并考虑机组调节速率，同时实时监视区域控制偏差，
国网青海省电力公司海西供电公司青海格尔木 816000
摘要：新能源参与调峰控制时，跟踪火电机组负备用并考虑机组调节速率，同时实时监视区域控制偏差，一旦出现异常则及时调整正在执行的指令，保障自动发电控制考核指标满足要求；综合新能源电站的发电能力、装机容量及电网接纳空间确定控制序列并动态更新，在最大化利用接纳空间的同时实现资源优先与兼顾公平的站间控制。
结合青海电网实例，证明了系统在保障电网安全稳定运行、提升新能源消纳及促进新能源电站公平调度方面的有效性。
关键词：新能源；功率控制；灵敏度；区域控制偏差；自动调峰；资源优先
引言
综合能源系统是结合分布式供能与冷热电联供技术的综合供能系统。
典型的综合能源系统可包括可再生能源（太阳能光伏、风能、小水电等）、小型燃气轮机（或内燃发电机组）、余热锅炉、吸收式制冷机、蓄电池、蓄热蓄冷装置等。
随着能源革命的逐步推进，分布式清洁发电、电能替代一次能源的消耗、天然气的合理利用将发挥决定性的作用。
以能源高效、梯级利用为设计理念的综合能源系统，在发电的同时提供冷、热（采暖、生活热水）量的综合系统，具有能源消耗低、发电可控性高、经济性好等绝对优越性，是分布式供能系统中应用前景最为广阔，最具实用性和发展活力的技术最主流的应用。
综合能源系统作为新型清洁能源综合利用系统，结构复杂多变，且受能源价格、应用场合、技术设备、地理位置、政策法规等诸多因素影响。
在过去的３０多年时间内，国内外许多科研人员和相关机构在综合能源系统优化运行调度等多个方向开展了大量的研究工作。
目前较多的优化调度控制系统还在试点示范阶段，主要关注系统的经济性和节能性。
系统配置多样、集成方案多样，加之相关调度控制系统的研究还多停留在理论研究层面，使得直接可借鉴的成熟应用较少。
1控制系统总体介绍
1.1控制目标
与现有新能源并网功率控制类系统相比，本系统同样以新能源最大化发电为目标，但在控制模型和约束条件中重点考虑以下问题。
１）保障输电断面安全。
以在线灵敏度为依据开展简单树状嵌套断面、复杂环网嵌套断面以及各类临时运行方式下的风火协调、新能源站间协调控制，提高系统适应性与控制精度。
２）保证电网调峰约束。
协调常规机组实现新能源优先发电，同时兼顾区域控制偏差的变化对新能源功率进行动态调整，不影响电网ＡＧＣ考核指标。
1.2功能架构
新能源并网功率智能控制系统由外部信息综合处理子系统、新能源实时控制子系统、运行分析评价子系统３部分组成，如图１所示。
图１新能源并网功率智能控制系统总体架构
外部信息综合处理子系统汇集电网实时运行工况、设备模型参数、风光功率预测、水火电发电计划、新能源电站中长期电量交易目标、现货及辅助服务市场出清结果等信息，进行数据融合、统一处理与信息挖掘，为实时控制提供数据源。
新能源实时控制子系统是整个控制系统的核心部分，采用常态定周期与紧急情况自动加快周期相结合的方式，在线计算新能源接纳能力并协调火电机组与新能源电站、新能源电站之间的发电能力给出控制指令，保障新能源优先发电、最大化发电。
运行分析评价子系统开展多时间尺度的信息采集与结构化存储，统计控制对象性能指标、电量执行情况、限电与弃风量等，为各级调控中心、新能源电站业主以及其他监督机构提供信息发布与综合评价服务，并为其他调度业务提供支撑。
2适应复杂断面结构的风火协调控制
2.1新能源电站在线灵敏度计算
当出现环网等更加复杂的断面结构时，离线灵敏度配置十分繁琐且不能适应电网运行方式的变化。
因此，必须研究新能源电站在线灵敏度的计算方法。
目前，新能源电站参与在线状态估计的程度较低。
通常，经２２０ｋＶ及以上电压等级线路／变压器直接并网的新能源电站会作为独立厂站建模，而其他新能源电站则被等值为负荷或变压器终端。
对此，本系统中结合新能源电站的离线并网网络模型与调度侧在线状态估计模型，通过增设新能源电站与在线状态估计设备关联关系，用状态估计设备的灵敏度代替或折算出新能源电站灵敏度。
2.2断面约束下的风火协调控制
将断面运行状态分为安全区、预警区、紧急区，各区间定义及风火协调策略如下。
１）断面潮流小于预警限时为安全区，此时新能源保持自由发电状态，火电机组按发电计划运行。
２）断面潮流大于预警限且小于紧急限时为预警区，此时系统启动控制。
由于断面未实际越限，且火电机组可能存在下调空间，因此系统给出的新能源电站指令相对其出力会有一定上浮，不会实际限电，但不允许其出力超过指令；同时要求火电机组逐步下调出力。
３）断面潮流大于紧急限时为紧急区，此时根据断面越限程度降低新能源出力，火电机组保持最小
出力运行。
当断面由紧急区恢复至预警区时，新能源电站指令逐步增加，高于当前出力。
当断面潮流低于预警限且持续时间超过指定值时，本轮断面控制解除，各场站进入自由发电状态。
3考虑区域控制偏差的新能源自动调峰
3.1各能源出力计算及预测
综合能源系统中的风电、太阳能光伏、水电等可再生类能源，具有随机性变化的特点，对整个综合能源系统具有随机和不确定性的影响。
统计计算风力发电、太阳能光伏以及其他发电系统的出力，形成各类能源出力预测，提高可再生能源的消纳率，将大大提升整个能源的经济效益和能源运行的利润最大化。
3.2需求侧用能统计及预测
实时记录记录各用户用能负荷，形成包括居民用户、轻工业用户、重工业用户、商业用户及其他用户的负荷基础数据。
在此基础上对用户进行分类，识别各用户的各种需求侧资源，定量分析预测期内各类用户各种需求对负荷的影响效果，准确预测特定供电时间、特定供电范围的负荷情况。
3.3系统调试
系统调试中，首先将太阳能电池板、控制器、蓄电池、负载等连接起来，由于主要强调能源的控制性能，所以在试验中负载没有直接连接液滴装置，采用LED灯替代进行测试，测试结果是太阳能控制器各指示等显示正常工作，然后在正常的运行状态下，负载正常工作。
为了突出该系统的优越性，实验过程中我们另外加接了手机充电电路，即给负载供电的同时还能为手机充电，实现多应用的功能。
3.4根据实时发电能力动态更新控制序列
由于等效负载率高的场站占用了低者的发电空间，因此，当需要降低新能源出力时，优先选择这部分场站。
具体为：根据场站等效负载率从高到低排序，按照“最小过控”原则，排序在前的场站指令降低，使其等效负载率与排序次之的场站一致。
如此逐个向下滚动，直至出力降低总量首次等于或超过新能源出力需降总量，停止计算。
结语
综上所述，系统实现了新能源电站灵敏度在线计算，可根据实际运行方式自动筛选断面控制对象；准确计算场站／机组的功率控制量，快速消除断面越限；断面裕度恢复时又能及时增加新能源电站指令，减小限电量；开展新能源自动调峰时，一方面根据电网负备用裕度及火电机组调节速率确定新能源功率调整量，另一方面根据区域控制偏差对指令及时干预和调整，不影响甚至可改善ＡＧＣ考核指标；资源优先与兼顾公平的分配策略在实时调控层面通过站间精细控制提升新能源总体接纳水平，在长时间尺度层面则促进了发电量公平、利用小时数公平。
参考文献
［1］周强，汪宁渤，冉亮，等．中国新能源弃风弃光原因分析及前景探究［J］．中国电力，
［2］姚良忠，朱凌志，周明，等．高比例可再生能源电力系统的协同优化运行技术展望［J］．电力系统自动化，２０１７，４１（９）：３６－４３．。
