齊愛國(guó)

新疆昌吉回族自治州昌吉市國(guó)家農(nóng)業(yè)科技園區(qū) 新疆 昌吉 831100

我國(guó)具有很多的海島，擁有可靠的電力才是海島地區(qū)快速發(fā)展的重要保障。在當(dāng)前，我國(guó)的多數(shù)海島都是依賴著大電網(wǎng)或者是常規(guī)的機(jī)組，不能保證供電的可靠性。海島的地理環(huán)境存在著限制，就造成了地下水資源非常的匱乏，還有就是降水量非常的低，難以滿足淡水的需求，所以就面臨著淡水資源匱乏和電網(wǎng)建設(shè)方面薄弱這樣的雙重問題。在此同時(shí)，在海島的能源供應(yīng)方面，太過于依賴外界輸入的能源，就使得海島不能夠應(yīng)付能源方面的波動(dòng)，也就制約著海島的長(zhǎng)期發(fā)展，最終還會(huì)污染環(huán)境。在一般的條件下，海島的周圍會(huì)擁有著豐富的風(fēng)能以及太陽(yáng)能等一些可再生的發(fā)電能源，而且隨著分布式能源和微電網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展，也就形成了多種能源相互補(bǔ)給的海島微電網(wǎng)技術(shù)模式，這也是解決以后海島供電問題的有效途徑當(dāng)中的一種。海水淡化的技術(shù)是海島用水的主要方式當(dāng)中的一種，因?yàn)楹Ｋ谶M(jìn)行淡化的時(shí)候，有著高耗能和可調(diào)控的特點(diǎn)，對(duì)于抑制可再生能源的一些波動(dòng)性和進(jìn)行提高清潔能源的利用率方面具有一定程度上的輔助作用，所以，在進(jìn)行海島微電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)當(dāng)中要考慮到海水淡化方面負(fù)荷的可控制性，這是具有非常重要意義的事件。

一、研究的背景

這些年來，對(duì)于微電網(wǎng)的相關(guān)研究還有應(yīng)用在日本和歐美等一些國(guó)家和地區(qū)的發(fā)展非常的迅速。各個(gè)國(guó)家對(duì)于微電網(wǎng)的相對(duì)研究力度在逐年的增大，而且都在積極的投入進(jìn)微電網(wǎng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，還有就是對(duì)于示范工程的理論基礎(chǔ)上的研究[1]。

努力地爭(zhēng)取在未來的能源行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)當(dāng)中的主要地位。在國(guó)內(nèi)，對(duì)于風(fēng)儲(chǔ)海水淡化的微電網(wǎng)的研究已經(jīng)取得了階段性的成果，但是通過不斷的走訪調(diào)研，在國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)實(shí)踐當(dāng)中，進(jìn)行開展含有海水淡化系統(tǒng)方面的風(fēng)光、油機(jī)及儲(chǔ)能柴微電網(wǎng)的優(yōu)化配置研究還是有些少，一些需要優(yōu)化配置的工作還要進(jìn)一步的深入研究。

能夠?yàn)橛脩籼峁┓€(wěn)定的電力，滿足用戶對(duì)于電力的需求是最基本的任務(wù)。有一些國(guó)家在進(jìn)行推測(cè)的時(shí)候，表明在未來二十年的時(shí)間中，全球資源的消耗率已經(jīng)達(dá)到了最大值，這是由于人們過度開采當(dāng)前的化石能源，進(jìn)而導(dǎo)致人們面臨著嚴(yán)重的資源短缺問題，因此人們也逐漸認(rèn)識(shí)到了可再生能源的應(yīng)用問題?？稍偕茉矗ㄌ?yáng)能，風(fēng)能等等，通過有效應(yīng)用可再生能源能夠有效降低傳統(tǒng)能源的污染問題，緩解生態(tài)壓力[2]。如今在電力技術(shù)快速發(fā)展的影響下，我國(guó)電力系統(tǒng)規(guī)模也在逐漸擴(kuò)大，一旦電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障，就會(huì)出現(xiàn)大規(guī)模停電的情況，不能滿足人們對(duì)用電量的需求。而微電網(wǎng)的發(fā)行技術(shù)可以彌補(bǔ)電網(wǎng)技術(shù)的欠缺。

如果電腦被大量分布式電源所接入，就很有可能造成電網(wǎng)穩(wěn)定性降低，甚至出現(xiàn)安全隱患等問題。所以選擇分布式電源時(shí)，要綜合考慮不同地區(qū)的實(shí)際用電情況以及用電困難的問題。在此過程中就可以有效運(yùn)用微電網(wǎng)，而且微電網(wǎng)具有既能獨(dú)立運(yùn)行也能夠和大電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn)。

自從微電網(wǎng)發(fā)電技術(shù)誕生以來，人們就十分關(guān)注此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用狀況，這是由于微電腦里具有較多的優(yōu)點(diǎn)，在發(fā)電過程中具有重要的作用，從而國(guó)家和政府大力支持此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用。因?yàn)槭轻槍?duì)海島環(huán)境的風(fēng)光、油機(jī)及儲(chǔ)能，解決的是實(shí)際用電及海水淡化問題[3]。微電網(wǎng)的應(yīng)用需要大量的資金支持，同時(shí)也需要科研人員對(duì)其進(jìn)行有效研究，這也是推動(dòng)微電網(wǎng)有效應(yīng)用的重要內(nèi)容。

二、研究的意義

微電網(wǎng)技術(shù)至今的發(fā)展時(shí)間較短，但是在對(duì)微電網(wǎng)技術(shù)投入使用過程中取得了較大的進(jìn)步，而且隨著技術(shù)的不斷成熟，傳統(tǒng)的發(fā)電技術(shù)逐漸被取代。當(dāng)前化石能源正面臨著逐漸枯竭的問題，因此對(duì)于可再生能源應(yīng)用勢(shì)在必行。那么加強(qiáng)對(duì)微電網(wǎng)的使用和推廣，能夠有效促進(jìn)微電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，提高其整體應(yīng)用率，這主要體現(xiàn)在微電網(wǎng)的優(yōu)化配置以及管理系統(tǒng)等多個(gè)方面。目前國(guó)家對(duì)于微電網(wǎng)技術(shù)的研究更加深入透徹，而且也對(duì)微電網(wǎng)的優(yōu)化配置問題進(jìn)行了有效推動(dòng)。

與傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)及電力系統(tǒng)相比，微電網(wǎng)具有多重的分布式電源裝置，而且在規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中運(yùn)用的還是傳統(tǒng)電網(wǎng)系統(tǒng)的法則，或者采用的仍舊是傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，此種方法并不能有效發(fā)揮出電網(wǎng)的實(shí)際性能，甚至可能會(huì)增加電網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)成本，而且目前部分研究機(jī)構(gòu)開發(fā)了與微電網(wǎng)相同的軟件，此類仿真軟件存在著缺電的問題，而且在應(yīng)用過程中較為局限，隨著微電網(wǎng)技術(shù)的深入發(fā)展，發(fā)電項(xiàng)目效果也在逐漸的增多，根據(jù)當(dāng)前現(xiàn)實(shí)際狀況，就應(yīng)當(dāng)深入分析微電網(wǎng)，優(yōu)化配置技術(shù)，通過此項(xiàng)技術(shù)來提高其整體應(yīng)用效果[4]。

微電網(wǎng)優(yōu)化是當(dāng)前有待解決的問題之一，同時(shí)其研究也具有一定的理論價(jià)值。例如偏遠(yuǎn)地區(qū)的供電量不足就會(huì)造成停電等情況，因此完善大電網(wǎng)的供電，就需要投入大量的資金，那么在此過程中就可以充分利用當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)能及太陽(yáng)能，通過利用孤島型微電網(wǎng)配置來解決其電力稀缺的問題，最終實(shí)現(xiàn)有效供電。因此對(duì)風(fēng)能及太陽(yáng)能的微電網(wǎng)開發(fā)具有重要的研究意義，同時(shí)在應(yīng)用過程中可以將微電網(wǎng)分類并網(wǎng)型和孤島型，保證微電網(wǎng)技術(shù)在應(yīng)用到太陽(yáng)能及光能等可再生資源中能夠打下良好基礎(chǔ)[5]。

三、新能源微電網(wǎng)當(dāng)中的儲(chǔ)能容量?jī)?yōu)化配置的研究現(xiàn)狀

微電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)決定著其供電的可靠性，因此一旦亟需電池原料出現(xiàn)生產(chǎn)不足的情況，就會(huì)在一定程度上影響微電網(wǎng)的使用，也會(huì)降低其蓄電池的實(shí)際使用范圍，在此基礎(chǔ)上，部分專家及學(xué)者對(duì)蓄電池的容量進(jìn)行了分析及研究，其主要包含以下兩個(gè)方面：

（一）優(yōu)化單一的儲(chǔ)能系統(tǒng)容量

此種儲(chǔ)能裝置一般都是由單一的儲(chǔ)能系統(tǒng)組成，在開發(fā)可再生資源時(shí)具有重要的意義，能夠有效推動(dòng)發(fā)電領(lǐng)域的良好發(fā)展。

對(duì)于獨(dú)立性風(fēng)光儲(chǔ)能微電網(wǎng)來說，要想提高其整體供電的可靠性、連續(xù)性，那么首先就應(yīng)當(dāng)積極建立不同提高蓄電池容量的配置方案，通過對(duì)不同的分析及計(jì)算來比較不同方案的優(yōu)勢(shì)劣勢(shì)，同時(shí)采取其優(yōu)勢(shì)來作為蓄電池充放電的技術(shù)。這樣能夠?yàn)槲㈦娋W(wǎng)的建設(shè)提供正確的引導(dǎo)[6]。部分文獻(xiàn)針對(duì)V類電網(wǎng)的綜合經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了有效分析，同時(shí)也優(yōu)化了其配置方案，深入的考慮蓄電池的實(shí)際使用周期及其他影響，從而根據(jù)其放電深度構(gòu)建了一個(gè)綜合的數(shù)學(xué)模型，并將微電網(wǎng)的運(yùn)行成本當(dāng)做目標(biāo)函數(shù)來分析微電網(wǎng)儲(chǔ)能裝置的優(yōu)化配置內(nèi)容。

（二）優(yōu)化混合儲(chǔ)能系統(tǒng)容量

蓄電池在儲(chǔ)存過程中可能存在一定的問題，例如在充放電過程中并不能滿足其實(shí)際功率，或者充放電深度的需求沒有達(dá)到指定標(biāo)準(zhǔn)，而且這兩個(gè)方面對(duì)蓄電池的實(shí)際使用周期有著深遠(yuǎn)影響，因此在實(shí)際應(yīng)用過程中就應(yīng)當(dāng)積極加強(qiáng)微電網(wǎng)的優(yōu)化配置，將蓄電池和超級(jí)電容進(jìn)行融合應(yīng)用，從而保證微電網(wǎng)的環(huán)保性及經(jīng)濟(jì)性。

將蓄電池與超級(jí)電容搭配使用，不僅能夠清晰分析蓄電池的生理曲線模型，還能夠綜合考慮電網(wǎng)建設(shè)的整體成本，從而有效優(yōu)化微電網(wǎng)的目標(biāo)函數(shù)，制定出最佳的優(yōu)化配置方案，提高微電網(wǎng)的應(yīng)用效果。通過對(duì)蓄電池放電特性曲線的有效分析，能夠綜合考慮蓄電池應(yīng)用的供電經(jīng)濟(jì)性，并在此基礎(chǔ)上能夠有效延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命，積極優(yōu)化微電網(wǎng)的配置方案[7]。

進(jìn)行深入的研究風(fēng)光、油機(jī)及儲(chǔ)能的獨(dú)立型微電網(wǎng)，采取綜合考慮供電的可靠性和經(jīng)濟(jì)性的方法，在蓄電池當(dāng)中的充放電功率的嚴(yán)格約束之下，最終實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的綜合的優(yōu)化配置方案。

結(jié)束語(yǔ)

在當(dāng)下這個(gè)時(shí)代，新能源不斷的被開發(fā)，也被人們逐漸地認(rèn)識(shí)，隨著蓄電池、光伏組件、風(fēng)力發(fā)電機(jī)以及并網(wǎng)逆并器等這些設(shè)備的制造技術(shù)不斷的在升級(jí)和發(fā)展，還有就是不斷的推廣使用微電網(wǎng)的技術(shù)，但是，對(duì)于微電網(wǎng)的控制策略和其中的優(yōu)化運(yùn)行方法的研究是一項(xiàng)長(zhǎng)期的任務(wù)。對(duì)于微電網(wǎng)技術(shù)的開發(fā)主要就是用來解決可再生能源的發(fā)電問題的，微電網(wǎng)技術(shù)是針對(duì)海島環(huán)境的風(fēng)光、油機(jī)及儲(chǔ)能，解決的是實(shí)際用電及海水淡化問題。目前多種分布式的發(fā)電技術(shù)已經(jīng)得到了推廣及應(yīng)用，對(duì)實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)有效運(yùn)行以及降低其運(yùn)行成本起到了良好的推動(dòng)作用，這也對(duì)微電網(wǎng)技術(shù)的研究探索具有深刻意義。