夏麟 李智

摘要：本文針對(duì)水光多能互補(bǔ)清潔能源智能發(fā)電技術(shù)進(jìn)行分析，分別從規(guī)劃和調(diào)度運(yùn)行等方面探討了發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)工作人員起到一些參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：水光多能互補(bǔ);清潔能源;智能發(fā)電;技術(shù)應(yīng)用

通過對(duì)清潔能源進(jìn)行發(fā)展，可以使我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)得到改善，充分保證能源的安全性，全面促進(jìn)我國(guó)的生態(tài)文明建設(shè)?，F(xiàn)如今，國(guó)際形勢(shì)變得更加復(fù)雜，存在著十分明顯的能源安全問題，對(duì)此需要深刻認(rèn)識(shí)到清潔能源發(fā)展的重要性，合理采取對(duì)策，提升清潔能源的發(fā)展水平，有效緩解能源短缺問題。而我國(guó)在能源發(fā)展過程中，需要有效實(shí)現(xiàn)新型能源和傳統(tǒng)能源的轉(zhuǎn)變，對(duì)水能、風(fēng)能以及太陽能等能源進(jìn)行合理利用，可再生清潔能源可以更好地滿足能源發(fā)展要求，并對(duì)可持續(xù)發(fā)展的能源系統(tǒng)進(jìn)行構(gòu)建，提高我國(guó)環(huán)境保護(hù)水平，推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。

一、水光多能互補(bǔ)電站規(guī)劃建設(shè)

近些年來，我國(guó)在清潔能源發(fā)電技術(shù)研究方面出臺(tái)了許多政策，為發(fā)電技術(shù)的發(fā)展提供了大力支持，這極大地?cái)U(kuò)大了風(fēng)能、太陽能以及水能等清潔能源的開發(fā)規(guī)模，并對(duì)相關(guān)水電站、光伏電站以及水光互補(bǔ)光伏電站進(jìn)行了有效建設(shè)。在目前的研究工作當(dāng)中，水光多能互補(bǔ)是十分重要的研究?jī)?nèi)容，通過對(duì)水光多能互補(bǔ)電站進(jìn)行建設(shè)，可以進(jìn)一步提升清潔能源的利用效率。通過有效結(jié)合光伏發(fā)電和水電站，可以實(shí)現(xiàn)相關(guān)能源的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，并對(duì)新型發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行建造，使電能質(zhì)量得到提高，全面提升電力系統(tǒng)運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性，為電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供有力保障。針對(duì)水電站和水光互補(bǔ)光電站進(jìn)行規(guī)劃和建設(shè)，需要對(duì)水電、光伏之間的互補(bǔ)特性進(jìn)行有效利用，從而對(duì)其調(diào)度進(jìn)行優(yōu)化，使棄光現(xiàn)象得到減少，增加項(xiàng)目的實(shí)際產(chǎn)出，全面提升水光多能互補(bǔ)電站的建設(shè)質(zhì)量。相關(guān)部門需要將水光互補(bǔ)農(nóng)業(yè)光伏電站作為主要研究對(duì)象，合理規(guī)劃和建設(shè)清潔能源，有效探索和研究相關(guān)水光互補(bǔ)調(diào)度技術(shù)，對(duì)水光互補(bǔ)聯(lián)合自動(dòng)優(yōu)化控制系統(tǒng)進(jìn)行建設(shè)。在對(duì)水光多能互補(bǔ)電站進(jìn)行具體規(guī)劃和建設(shè)時(shí)，相關(guān)研究人員需要充分結(jié)合水電站以及光伏電站所具有的特性，充分分析水電長(zhǎng)和光伏短等建設(shè)周期。同時(shí)還需要對(duì)水電站建設(shè)過程中的場(chǎng)地以及資金等進(jìn)行利用，通過合理調(diào)度水光互補(bǔ)，從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)水電、光伏之間的協(xié)同發(fā)展，使清潔能源的發(fā)展模式和技術(shù)得到有效創(chuàng)新，以此來全面推動(dòng)企業(yè)的健康發(fā)展。除此之外，相關(guān)研究人員還需要在這一基礎(chǔ)上，對(duì)水光互補(bǔ)關(guān)鍵技術(shù)的相關(guān)研究成果進(jìn)行有效利用，從而使水光發(fā)電綜合效率得到提高，使可再生能源的利用率得到提升[1]。

二、水光多能互補(bǔ)優(yōu)化調(diào)度運(yùn)行

在我國(guó)未來清潔能源的發(fā)展過程當(dāng)中，多能互補(bǔ)是一項(xiàng)主要特征，不僅對(duì)清潔能源發(fā)展具有促進(jìn)作用，同時(shí)還能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)。對(duì)此，為了使水光多能互補(bǔ)清潔能源項(xiàng)目的智能化發(fā)展上水平得到提升，需要有效探索水光電站監(jiān)控、水光互補(bǔ)智能發(fā)電調(diào)度以及清潔能源建設(shè)等技術(shù)，從而完善水光多能互補(bǔ)電站在調(diào)度、規(guī)劃和運(yùn)行等方面的技術(shù)體系。

（一）技術(shù)難題

在水光多能互補(bǔ)的調(diào)度運(yùn)行過程中，有著許多技術(shù)難題，具體需要有效預(yù)測(cè)光伏功率，實(shí)現(xiàn)水光互補(bǔ)的智能發(fā)電調(diào)度，完善相關(guān)的平滑功率輸出模式，合理安裝并網(wǎng)逆變器，采用相關(guān)的水電控制技術(shù)，并支撐和控制無功電壓。相關(guān)工作人員需要統(tǒng)一控制水光多能互補(bǔ)的運(yùn)行，并充分實(shí)現(xiàn)水光多能互補(bǔ)的技術(shù)應(yīng)用目標(biāo)。相關(guān)工作人員需要對(duì)水光運(yùn)行特性所具有的差異進(jìn)行明確，并對(duì)監(jiān)控平臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)一搭建，從而使電站的聯(lián)合調(diào)度以及數(shù)據(jù)共享等相關(guān)問題得到有效解決，使水能和光能等能量得到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，使棄光棄水等問題得到解決，全面提升水光互補(bǔ)電站的發(fā)電效益[2]。

（二）技術(shù)應(yīng)用

1.水光多能互補(bǔ)統(tǒng)一監(jiān)控平臺(tái)

一般情況下，在水電站以及光伏電站當(dāng)中，都對(duì)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了使用。現(xiàn)如今，我國(guó)水電站監(jiān)控系統(tǒng)具體包括兩種類型，分別是自動(dòng)發(fā)電控制以及自動(dòng)電壓控制，而且系統(tǒng)都具有較高的可靠性和穩(wěn)定性。但相關(guān)的光伏電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)廠家相對(duì)較多，各個(gè)廠家具有顯著的產(chǎn)品性能差異，無法保證AGC和AVC的成熟性和穩(wěn)定性。而且這兩套監(jiān)控系統(tǒng)，均保持獨(dú)立運(yùn)行，可以通過通訊方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享目標(biāo)，采取這種方式不僅效率相對(duì)較低，而且容錯(cuò)率也比較小，缺乏穩(wěn)定性，無法保證兩套系統(tǒng)之間的有效耦合。為了進(jìn)一步保證水光互補(bǔ)的聯(lián)合運(yùn)行，需要在兩套監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上對(duì)水光多能互補(bǔ)智能控制系統(tǒng)進(jìn)行有效構(gòu)建，同時(shí)還需要包含相應(yīng)的AGC和AVC，并對(duì)水光聯(lián)合控制系統(tǒng)進(jìn)行增加。此構(gòu)架在實(shí)際應(yīng)用過程中，主要在相關(guān)水電站基礎(chǔ)上進(jìn)行安裝，對(duì)新型光伏電站進(jìn)行建設(shè)。但這一系統(tǒng)架構(gòu)還存在著相應(yīng)的缺陷問題，這也使得聯(lián)合控制系統(tǒng)受到了分割，被劃分成了多個(gè)子系統(tǒng)，可以通過獨(dú)立人機(jī)接口有效監(jiān)控。該結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，集成性相對(duì)較低，需要對(duì)多套系統(tǒng)同時(shí)進(jìn)行運(yùn)行和維護(hù)。在對(duì)水電站以及光伏電站進(jìn)行建設(shè)時(shí)，需要結(jié)合實(shí)際情況對(duì)水光互補(bǔ)統(tǒng)一運(yùn)行平臺(tái)進(jìn)行合理研制，具體需要監(jiān)控水電站、水光聯(lián)合控制以及光伏電站等計(jì)算機(jī)，使其形成完整的監(jiān)控系統(tǒng)[3]。

2.自動(dòng)運(yùn)行控制技術(shù)

相關(guān)研究人員需要結(jié)合水電站和光伏電站在運(yùn)行過程中具有的特點(diǎn)進(jìn)行分析，并對(duì)水電光伏的控制模式進(jìn)行有效研究，采取相應(yīng)的負(fù)荷優(yōu)化分配對(duì)策，形成完整的保護(hù)閉鎖邏輯。在對(duì)水光協(xié)調(diào)互補(bǔ)運(yùn)行模式進(jìn)行研究后，可以更好地滿足電網(wǎng)發(fā)電要求，對(duì)太陽能進(jìn)行最大限度的利用，使棄水棄光等問題得到有效解決，形成完整的聯(lián)合控制模型，對(duì)光伏和水電進(jìn)行有效控制。

3.經(jīng)濟(jì)運(yùn)行發(fā)電計(jì)劃

相關(guān)研究人員需要結(jié)合區(qū)域內(nèi)的水文、地理、氣象以及氣候等相關(guān)歷史信息進(jìn)行分析，對(duì)光伏以及水電等能源具有的特性和實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行分析，對(duì)項(xiàng)目當(dāng)中水電和光伏能源的互補(bǔ)特性展開具體的研究工作。通過對(duì)水光聯(lián)合調(diào)度模型進(jìn)行構(gòu)建，可以在保證電網(wǎng)運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，對(duì)清潔能源進(jìn)行充分利用，從而使棄光、棄水等問題得到減少。與此同時(shí)，研究人員還需要針對(duì)光伏區(qū)的發(fā)電歷史以及氣象等相關(guān)信息，對(duì)光伏功率預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性進(jìn)行分析，對(duì)逆變器光伏發(fā)電功率因素進(jìn)行有效控制，同時(shí)還需要研究無功功率和有功功率的控制過程。通過對(duì)水光互補(bǔ)聯(lián)合的運(yùn)行特性進(jìn)行研究，可以進(jìn)一步明確水電站和光伏電站的補(bǔ)償能力情況，具體需要對(duì)不同天氣和季節(jié)的補(bǔ)償程度進(jìn)行分析。相關(guān)研究人員需要在對(duì)光伏隨機(jī)波動(dòng)以及突變過程中的水電機(jī)組跟隨互補(bǔ)性能開展分析評(píng)價(jià)工作。在天氣發(fā)生變化時(shí)，會(huì)導(dǎo)致光伏產(chǎn)生出力突變，此時(shí)需要對(duì)水電機(jī)組的速率進(jìn)行調(diào)節(jié)，增強(qiáng)互補(bǔ)效果。在水光互補(bǔ)疊加過程中，會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的出力電能質(zhì)量，通過對(duì)提升水電光伏出力電能質(zhì)量的作用進(jìn)行評(píng)價(jià)，可以進(jìn)一步優(yōu)化和完善水光互補(bǔ)運(yùn)行方案。

結(jié)束語：

綜上所述，在我國(guó)清潔能源發(fā)展過程當(dāng)中，相關(guān)研究人員需要對(duì)水光多能互補(bǔ)清潔能源智能發(fā)電技術(shù)進(jìn)行充分研究，從而有效提升水光多能互補(bǔ)清潔能源項(xiàng)目的智能化發(fā)展水平，促進(jìn)我國(guó)節(jié)能環(huán)保工作的開展，使清潔能源的利用效率得到有效提升，更好地實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃鶴，秦嶺，喻洋洋，魏道萬.水光多能互補(bǔ)清潔能源智能發(fā)電技術(shù)[J].分布式能源，2020，5（02）：21-26.

[2]青海將建全球單體最大水光風(fēng)多能互補(bǔ)工程[J].能源與環(huán)境，2018，14（05）：107.

[3]黃鶴，秦嶺，魏道萬.“水光多能互補(bǔ)”清潔能源創(chuàng)新發(fā)展管理[J].中國(guó)電力企業(yè)管理，2018，24（28）：52-55.