郝东升何红亮
(国网冀北电力有限公司北京市100052)
摘要:如今,新能源已经成为了主要的能源。新能源的清洁度高,而且又有很大的储备量,受到了人们的青睐。然而,在使用新能源的过程中却存在着一些的漏洞,即实际接收能源与能源转换之间存在着数据差异,换言之,有一部分的能源在转换过程中“跑”了,这样不仅会浪费成本,还会降低整个转换过程的安全性、可靠性。所以,对转换过程的各电力系统进行能源分配,是促进能源顺利发展的需求。
关键词:新能源;消纳能力;电力系统调度
1研究现状
1.1风电型系统
在整个电力调度的过程中,风和火是重要的动力来源。然而,利用火力会造成高污染,这就违背了发展的持续性和清洁性的相关原则。在风电产生之后,极大地改善了环境协调的情况。风能产生于自然,依托于自然强大的创造能力,所以就具有“无尽”的特性。与此同时,这种能源没有实体化形态,电力转换时不会出现污染现象,这样不仅保证了能源消纳过程的环保性,而且也保证了消纳结果的高收益性。然而,要利用来自于大自然的能源,也就意味着该种能源的产生时间和产生质量会受制于自然,具体就表现在风能利用时间的不稳定性,利用效率也不稳定。
1.2太阳能、风能的发电
能源使用不再依托于某一个单一能源,而是将所有可用能源进行了配对重组,形成两两互补的形式。这种模式旨在强化发电的效率,实现资源之间的互补与优化,以风和光为例,使用风能存在不稳定性,而光具有一定的稳定性和持续性,这就很好地弥补了风能使用的缺陷。然而,虽然稳定性的问题得以解决,却出现了电力供应不足的现象。同时,风、电、水等的结合虽然会产生稳定性强、流量充足的电力,但这种大流量却也对系统造成了较大的冲击力,使得系统超负荷运转,造成了系统原本消纳能力得不到充分发挥的结果。
2风电系统调度模型
在系统中,消纳范围往往是根据需求发生变化的,在某一个特定的阶段,风力转换成电力的最大值通常都是固定的。也就是说,这一阶段的消纳上限只适用于该阶段,而不能对其进行阶段延用,否则的话就会出现数据错误的情况,从而影响到整个转化过程的效率。所以,对该系统进行阶段化负荷检测十分的必要。对于系统负荷检测,必须要清楚系统的状态、消纳、能量接收等的数据,在保证数据不变的前提下,演算、推测负荷容量,并且设计出最节省成本的最优方案。演算的公式依据如下:
设定公式是以各数据趋于完美情况为基础的,所以这种公式所得出的最终成本数据无限接近于零。这显然与经济投资现状不符。所以实际中进行计算的时候,还要考虑机组问题,确定机组出力情况,并且根据该项数值来进行范围界定,以尽量保证该范围处于可控范围以内。此外,还应该预测风电转换的能量和时间,以确定其消纳的大致范围,与最终的实际消纳进行对比,以保证两者之间的差距不会太大,从而实现高效化地控制成本。此外,本系统的工作还应具有安全保证相关的工作,这就要求在进行实际操作的时候,控制人员要控制好风电转化的容量以及速度,保证两者之间始终处于平衡状态。与此同时,相关人员还要监督能源的接收和转换过程,进而保证传输的稳定性。
3太阳能蓄热机组调度
太阳能具有一定时空限制,所以想要将其转换成电力,就需要先进行能量储存量,这就要借助一些设备。需要考虑的费用成本主要有几个方面:第一,蓄热机组当前的运转能力;第二,其不断上升的效率。这两者之间的关系并不是相互孤立的,而是呈现一种比例趋势。所以,为了节省系统调度的经济成本,将探讨这种函数关系。蓄热机组是一种存储机器运转热量的模式。想要改善机组运转的温度,只需调节机组中的冷却装置,保证机组运转的安全性、可靠性,从而达到控制成本的目的。消纳能力的上限一般与机组运转能量之间相互影响,而且影响力度大多呈现出一种直线上升或者下降趋势。假设这种趋势的最大、最小值分别为△g+(Pg)和△g-(Pg)。这种趋势如果与机组其他数据形成联系,例如煤耗量、爬坡率等,就会形成机组成本计算的函数公式,如下:
在公式中,只要清楚其中各项数据值,就可以得出该系统所需的经济成本,分析出成本损耗的最大环节。当明白问题的产生点之后,就可以进行数据推测,明确可以减少成本的地方,使得公式的最终结果为最小值,以保证能源消纳的有效性。
4太阳能、风能的快速调节机组调度
为了保证电力转换的稳定性,需要进行能量分配,使得电力转换容量的时刻、季节间大体相同,这就需要借助快速调节机组。在这种模式中,所有工作都是以上述机组研究为基础展开的,并将机组的蓄热持久性作为主要研究对象。与上述模式不同,该种模式一改经济成本各因素之间的线性关系,转而形成一种无规律的、非线性的关系。所以为了便于我们的数据计算和成本规划,对公式的设计则最好以不等式为基础。在上一阶段的研究中,公式设计并没有考虑机组的“余热”时间,这是对成本的一大损耗。所以在此研究中,可以适时减少热能的投资,将机器“余热”作为能源的一部分,减少成本。因为公式计算中含有某些变量因素,使得公式结果存在变动性,这就造成了成本各组成部分之间关系的无规律性,加大了对成本的预测、规划和控制。所以在计算过程中就要使用一个数据包容性足够大的正数,对这些关系进行限制、约束,在外力的借助下,实现“非”与“线”的有机转换。在约束设计结束之后,还可以改变公式中的某些变量,检测线性关系是否始终适用。
5结语
总之,在实际应用这种能源的过程中,设备对能源的接收值与最终转换的电力值之间存在出入,达不到预计的消纳效果,加重了能源开发的成本负担。所以,对消纳过程中各电力系统进行理论演算、推理,从而指导成本规划,就显得十分有必要。
参考文献:
[1]赵延超.电力系统调度运行存在的问题与解决方法探讨[J].硅谷,2015(3):281~282.
[2]安朝,付莉婷,杨扬,等.浅谈电力系统调度运行的危险点及控制措施[J].水电与抽水蓄能,2015(16):87~88.
作者简介:
郝东升(1983.01-),男,内蒙古巴彦淖尔人,国网冀北电力有限公司,调控员,研究方向:新能源消纳。
何红亮(1985.10-),男,陕西省宝鸡市人,重庆大学电力工程与自动化专业本科,单位:国网冀北电力有限公司,研究方向:电力系统与自动化。