含风光电力系统动态环境经济调度的混合优化

含风光电力系统动态环境经济调度的混合优化

彭小寒

广东电网有限责任公司汕尾海丰供电局，广东汕尾，516400

摘要：现阶段，新能源电力系统控制技术在当今新经济发展态势下得到了进一步的革新、优化及调整，在相关技术控制领域，我国应当加大投资管控力度，革新现有的工作管理流程、管理方法，优化各项技术管理条例、管理措施，实现对新能源电力控制系统更加科学高效的管控。

关键词：含风光电力系统；新能源；动态环境经济调度；

引言

风力和光伏发电等新能源技术在“双碳”目标方面发展迅速，设备容量不断增加。风力和辐射能力不确定，需要在电力系统设计中加以考虑，以增加日光消耗，降低能源成本，减少污染。规划电气系统时，通常使用概率模型和场景测量来解决风力和光伏发电的不确定性。但是，选择合适的场景和设置合适的概率参数是困难的。因此，这些方法在实践中是有限的。动态环境影响规划(DEED)是优化多个高维、强、非线性和非凸依存目标的典型。考虑到风和光体积的不确定性，模型的求解变得更加复杂。

1新能源电力系统的特征和优势

新能源电力系统能够有效解决当前社会电力资源短缺问题，并且在当今生态环保理念下，借助新能源电力系统，可以实现对生态环境更加科学高效的管理维护，比如可减少工业发电，以此来实现对生态环境更加科学高效的保护。新能源电力系统具备能源可再生的功能属性，在该环节可以借助风能、水能及太阳能，利用自然资源，将其转变为电能，为人们的生活工作提供相应的便捷。开发可再生资源的意义在于持续有效地保护生态环境，同时结合新能源电力技术也能够在电网不完善的区域提供更加完整高效的供电服务。新能源互补形式相对较多，新能源电力的类型也相对较为丰富完善，可解决火力发电及水力发电所潜在的电荒问题。总体来说，新能源电力系统可以对更加科学高效地使用自然资源，结合此类绿色资源，在提高发电水平、创造社会效益的过程中也能够更加科学有效地保护生态环境。

2新能源电力系统发展现状

新能源电力系统利用的能源形式主要包括太阳能、地热能、海洋能和风能等一系列能源，这些能源具有储量大、可再生、分布范围广等特征。我国新能源的研究起步较晚，相关技术、配套管理、规划设计和市场机制还有待进一步的研究。能源电力系统现在仍处于资金投入的阶段，随着相关技术和研究的发展，其相对于传统电力的价格优势、环境综合盈利优势将逐步体现出来。现阶段我国新能源电力系统的发展与世界先进水平还有一定差距。技术上面临国际上的技术垄断和封锁，我国将大量资金投入与新能源相关技术研究和设备开发上，导致新能源发电成本高，收益率较低。但随着近年来的发展，我国相关的技术和设备已经逐渐摆脱对西方国家的依赖，自主水平化水平不断提高。在制度设计方面，我国新能源的政策制度还不够完善，缺乏顶层设计和相关制度规划，市场化水平和市场参与度不高，新能源发电价格机制还不够完善。同时，行业内也缺少统一的行业标准与设计规划，导致各类型能源系统不能很好融合和协调工作，这种情况阻碍了新能源电力系统的发展。

3发电成本

火电机组发电过程中消耗的燃料成本即发电成本。需考虑机组阀点效应，系统的发电成本目标函数可表示为：

式中：c =发动机组的燃料总成本；t是整个规划期间；ai，bi，这是I的燃料成本系数。电动机组；ei，fi是第二组电动机阀点效应的系数。minPi是I电机组的有效下限；pi、t是I电机组t时刻产生的有效力；n是系统中马达的数目。

4求解模型

本文用加权和将多目标优化问题转化为单个优化问题。它考虑到了“能源和污染”功能与“目标污染”功能之间的冲突。式中：w是权重因子；系数λ由式子决定，其表示最大发电成本与最大排放量之比。式中：q，p分别为等式约束个数和不等式约束个数。

5新能源电力系统的控制和优化

5.1系统供需协调规划

能源互联网可以借助信息采集功能，全面掌握供需双方的信息，包括电网中发电机组工作状态、发电量任务安排和用户预测用电量等信息。结合生产信息和需求信息及电网内部各系统的地理位置，协调传统电网与新能源电网之间供电调配，并结合各区域之间的差异性，具体化不同电力系统的规划方案和供电计划。利用能源互联网技术，实现分散式和集中式能源模块的之间的供需互动，进而实现全局统筹，使得整个电网效益的最大化。

5.2提高负荷控制

新能源电力系统在运行过程中会出现电力波动较大的情况，而电力波动也会造成一系列的影响，使得电力在并网过程中产生较大的冲击，出现电力波动的根本原因是外部的自然资源，如风能、太阳能及水力存在相应的季节性变动，导致新能源电力系统的发电量受到相应的影响，在此期间完成对新能源电力系统负荷管控具备较大的现实意义，可提高电能转化效率，保障电力安全，尽可能实现对外部天气、温度及地理环境更加科学、有效的控制，实现对环境问题更加高效的管控。在该过程中，工程技术人员需要做好负荷保护措施，完善现有的新能源管理体系，创新工作管理方法，提高整个系统的综合运行效率。

5.3建立多元能量交互模块

在能源互联网的控制层面，要实现多元交互能量模块。因为新能源电力系统在结合传统电力系统之后所形成的新系统将更加复杂，系统管理层面上要结合先进电力电子技术、大数据技术和网络技术等融合技术，建立中间接口型交互模块，使得不同能源类型系统之间可以进行信息的交互、能量的双向流动，保证各个子系统相对完整和独立的同时，使得整个系统能作为一个整体进行有效运行。

5.4提高一体运行需求与能源数字之间的平衡

（1）应提高对新型技术、数据、算力、算法等新型驱动要素培养的重视力度，继而推动数字技术的更新发展，同时还应充分运用生产数据要素的作用，以计算能力以及算法为基础，借助信息数据分析以及性能计算手段，将信息各项阶段与其他生产要素进行充分融合，以此强化新型电力系统的运行效率；（2）还应全面加快能源流、碳流等多流与信息流、资金流的交织力度，在技术驱动赋能的前提下，创建新型电力系统，以数字电网为主要枢纽，确保数据流和信息流可以有序流动。

5.5电网响应技术

当前在新能源建设管理过程中，工程人员需要更新现有的技术管理方法、管理条例，评估新能源建设实际地理位置，构建完整的电网结构模型，保证各区域电力系统能够形成相应的互动连接。现阶段我国电力输出系统实现对风能、生物能及太阳能更加科学高效的传输管控，在建设电力系统的过程中，工程人员需要评估电网结构的稳定性，提高整体结构在电力输送环节的综合效率，实现对电网系统更加科学高效的管控，保护整体功能结构。

5.6储能技术

储能技术在新能源的使用中，集中在电能质量方面，保证电力系统的稳定运行，能够避免能源介质在传输过程中受到干扰和影响。储能装置的运用可以降低输电网络的损耗，保证企业的经济效益和成本效益。现阶段风电场技术不断发展，在风力资源丰富的地方建设了大规模的风电场，电力系统能源结构也被丰富和拓展。新时期针对新能源的研究针对，尤其是新技术和新理论，增加了电网建设的复杂度，风力资源最突出特征在于不可控特征，为保证电网运行的稳定与可靠，借助储能技术能够为高峰时段人们对电力的需求提供支持。

结束语

通过引入收敛因子，将发电和环境污染问题转化为个别目标，并采用差别数学方法，为经济和环境寻找最优规划。总体来说，在当今新能源电力系统控制活动中，企业应当完成技术革新、技术优化，明确当前相关系统的控制管理需求、管理措施，优化系统控制流程，实现对整个系统结构更加科学高效的管控，提高整个电力系统的综合运行水平，使系统运作更加具备安全性、完整性。

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