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摘要：随着信息化技术的不断普及，自动化控制技术、现代通信技术等研究工作也取得了巨大的进步，电力系统作为保障人类日常生活需求的基础设施，自然而然的成为控制技术研究的主要对象。本文将探析新能源电力系统控制与优化，以期实现对新能源电力系统的规模化设计，为人类生活提供有力保障。
关键词：新能源；电力系统；控制
前言：目前，新能源电力的开发与利用已经成为我国能源革命的新目标。近年来，我国能源电力的比例不断上涨，但受到内部生产与外部环境因素的影响，致使我国能源电力的使用存在诸多问题。想要实现电力能源系统的高效运行，就应当有效解决能源电力的消纳问题，实现电力系统的优化与控制。
一、新能源电力系统相关内容综述
（一）使用概况
传统的电力系统主要使用天然气、煤炭及石油等非能源来进行运作，煤炭燃烧带来了严重的大气污染，影响人类的身体健康，随着科学技术的发展，可再生能源系统逐渐取代传统的非可再生能源系统，成为现代社会发展的主流形式。传统能源具有稳定性与存储性特征，致使电力系统拥有稳定的发电模式，而新能源虽然满足了人类可持续发展的需求，却存在不可存储与不稳定性特征。对此，有关部门还应当加强对新能源使用技术的研究，实现新能源电力系统的可控可调性[1]。
（二）特点
1.采用高渗透的可再生能源
新能源电力系统最显著的特点就是高渗透性。目前，我国新能源的使用主要分布于新疆、甘肃等地区，而高渗透性特点也是我国国情与地理格局上的需要。受到因素的影响，我国新能源电力系统仍遵循集中式的发展计划，结合各地能源分布形式，构建独立的电网输送系统，减少了大电网输送上的能源浪费，实现了对新能源的有效利用。
2.侧向供应的多能源互补
新能源电力系统主要运用电源、电网等技术实现对电力的统一调度，进而保障了系统的高效运作。从供应角度来讲，新能源电力系统主要以太阳能、风能等清洁能源作为原料，辅以精确的预测技术，最大限度的保证电力系统的正常运作，极大的改善了系统不稳定性问题。从需求方面来讲，通过互联网技术与感应系统，用户能够准确的掌握用电量，并结合电力的运行状态来实现对价格变化的控制，通过以上两种手段，实现对用电量的有效调节。
二、新能源电力系统的控制与优化方法
（一）电网友好型发电控制
新能源存在随机波动性特点，这也是新能源电力系统出现规模化并网困难的主要原因，想要实现对发电电网的友好型控制，就要加强对电源侧电网的发电控制。与传统的能源形式相比，风能、太阳能等新型能源具有不可控特点，因此有关工作人员需要结合气象信息与历史数据等资料，对能源使用效果进行超前的分析。功率预测按时间尺度可分为分钟级、小时级与日级，其中分钟级功率预测能够提前输入信号，实现对单元机组的优化控制；小时级功率预测可实现对电网调度的制定，它主要运用于电网的调度与管理。此外分钟级与小时级的预测精度都相对较高，通常情况下可达到90％。不同级别的预测适用于不同的具体情况，工作人员在预测前应当充分的考察当地能源资源特性，以及天气预报数据等信息，以确保预测工作的有效性。
电力系统的设计与制造水平等与单元机组有着密切的关系，例如，风电制造厂可从高自由度控制、风能捕捉控制等方面进行研究，在此基础上设计出具有局部变桨能力的智能叶片，从源头上实现对风能的捕捉与控制。
（二）基于多元互补的火力发电弹性控制
多能源互补是指将传统能源与新能源有效结合，实现优势互补，提高系统的运作效率，例如利用水利发电输出功率的可调可控性，以此来抑制新能团发电输出功率的随机波动性。火力发电在我国的应用广泛，其弹性控制主要包括深度调峰控制、快速爬坡控制以及循环启停控制三方面内容。我国火力发电厂由于深度调峰能力不足，致使弃风弃光现象严重，与欧美国家的火力发电水平相比，我国还有很大的进步空间，例如优化汽机侧设备，改善机组的深度调峰能力，发展智能化的协调控制方法，提高系统控制品质，克服锅炉侧的延迟惯性等，提升火力发电的经济性与安全性。
（三）适应高比例新能源电力消纳的电网调度
传统电网注重调度工作的经济性与安全性，在信息化时代背景下，电网调度工作应当转换思想，树立绿色调度理念，在保障电力可靠性的基础上，重点使用可再生能源，并减少污染物的排放。火电厂应当制定科学经济指标，并试着发展分散式的调度方式，通过加强对火电厂的电网调度控制，进一步提升电力系统运行的可靠性。
（四）需求资源特性与主动适应控制
传统电力系统的需求侧具有随机波动性特征，设置发电厂的最终目的是为更多的人输送电能，确保社会正常运作，因此，电力调度应当遵循“用户至上”的原则，合理安排发电侧适应随机波动负荷需求。随着新能源电网系统规模化并网速度的不断加快(图1)，传统的电能供应已经无法满足现代用户的实际需求，因此新能源系统应当实现对负荷侧资源的合理配置，有效的减少电网峰谷差，确保新能源电力系统具有随机波动特性，使能源得到充分的利用。
图1国家能源大型风电并网系统研发中心
新能源电力系统在运作过程中常常会出现内控能源不足的问题，对此，我国应当建立起兼容可再生能源发电的电力系统，综合考虑短时间段内的各需求资源的可调度性，最终实现电网与资源、需求侧资源与电网间的协调[2]。
（五）基于分布式能源的微电网控制
微电网是一种环保高效的分布式发电管理系统，它实现了单元、负荷等内容的有效结合。微电网中存在着大量的分布式单元，这些电源的电压等级都有明显的不同，因此系统无法实现对电压的有效控制，微电网是由分布式电源组合形成了一个整体，在微电网的维护下，分布式电源可以相互协调与自动运行，保障了系统的协调性。目前，屋顶光伏与电动车等都采用了这种控制方法，在能源发电高峰期时，微电网还能够发挥储能的作用，保障了电力系统的安全运行。
结语：综上所述，新能源电力系统的能源消纳始终是一项难题，对此，我国应当结合基本国情与实际发展情况，对新能源电力系统进行优化控制，有效的解决弃光弃风等问题，构建电网友好型发电控制系统。
参考文献：
[1]林俐,周鹏,邹兰青.基于新能源产业导向的电力系统能源效率评估及影响因素分析[J].电力建设,2017,38(01):123-130.
[2]曾鸣,杨雍琦,李源非,曾博,程俊,白学祥.能源互联网背景下新能源电力系统运营模式及关键技术初探[J].中国电机工程学报,2016,36(03):681-691.