电气自动化在新能源发电中的技术研究

中图分类号：TM76 文献标识码：A

引言

新能源发电系统建设与推广，不仅可以满足日益增长电能需求，又能减少不可再生能源消耗，对加快“双碳”目标的实现有积极的推动作用。其中电气自动化控制技术在新能源发电系统中应用，有利于进一步增强新能源发电系统运行稳定性，并提升运行效率，有效消除能源波动性、不可控性对新能源发电系统正常运行的不利影响。基于新能源发电系统的电力自动化控制如何实现，是目前各相关人员需要考虑的问题。

1 电气工程自动化在新能源开发中的作用

1.1 提高新能源系统的效率与可靠性

电气工程自动化技术在提高新能源系统效率与可靠性方面发挥着重要作用。通过先进的监测、控制、优化算法和策略，电气工程自动化技术可以实时获取新能源发电设备的运行状态数据，精准判断其健康水平和性能趋势，及时发现和诊断潜在故障，提高设备可利用率和发电效率。同时，电气工程自动化技术可以针对新能源发电的间歇性和波动性特点，优化发电机组的工作状态，平滑发电出力曲线，减少电能质量问题，提升新能源并网运行的稳定性。在电网调度层面，电气工程自动化技术可以综合考虑新能源出力预测、负荷需求变化等因素，优化电网运行方式，合理安排新能源发电机组的出力调度，最大限度消纳新能源电量，提高电网对新能源的适应能力与接纳能力。

1.2 降低新能源开发的运营成本

传统的新能源电站运维主要依赖人工巡检与定期维护，工作量大、效率低，且容易受到主观因素影响，导致运维成本居高不下。电气工程自动化技术可以通过智能传感器、物联网等手段实现新能源设备的远程监控与故障诊断，减少现场人员的投入，提高运维效率。基于大数据分析和机器学习算法，电气工程自动化技术能够挖掘新能源设备运行数据中的潜在规律，进行状态评估与寿命预测，实现预测性维护，避免设备非计划停运而导致的经济损失。

1.3 促进新能源与传统电网的协调与融合

新能源的间歇性与波动性给电网调度运行带来了新的挑战，如何实现新能源的平滑并网、稳定运行，成为电力系统面临的重要课题。电气工程自动化技术可以通过先进的预测算法、优化调度策略，准确预报新能源发电出力，合理安排电网运行方式，有效消纳新能源电量。同时，电气工程自动化技术可以利用柔性交流输电、智能微电网等先进技术手段，增强电网的灵活性和适应性，提高对新能源波动的容错能力。此外，电气工程自动化技术还可以协调新能源与储能、需求侧管理等资源的优化配置，构建新能源友好型电网，实现新能源与常规能源的协同优化、互补运行，推动能源结构低碳转型。新能源与传统电网的深度融合，有赖于电气工程自动化技术的持续创新和应用。

2 电气自动化在新能源发电中的技术研究

2.1 智能控制

在将智能控制系统融入太阳能发电系统的过程中，相关部门要掌握其系统中主要的功能。首先，是智能控制系统中的实时性监测功能，电力企业要能充分研究，以便于运用智能控制系统所包含的传感器对太阳能进行检测，这样则可以及时掌握其电池的性能，这有助于电力企业及时掌握了解太阳能发电系统传输的温度以及相关数据信息，比如，电流参数等。而且其智能控制检测系统可以有效地发现系统中存在的问题，这样就可以通过观察数据，发现太阳能发电系统中潜在的问题，进而及时地解决，尤其是对太阳能电池电压以及电流参数的变化数据的监测，电气自动化技术具有较明显的作用。

2.2 风力电能中融入电气自动化技术

（1）鼓风机调节。在风力发电的过程中，主要是运用鼓风机进行电力调整，该机器主要是当前我国电力行业中较为常见的新型的风力发电设备。在风力发电的过程，电气自动化技术结合鼓风机对电量进行调整，则可以维持电力系统的稳定性。因此，对于鼓风机的运用十分重要。相关企业部门要正确运用电气自动化技术，对鼓风机的运行进行控制，要能真正实现对风扇叶片的倾角进行实时的调节，这样才有助于对鼓风机的优化，实际上这十分有助于对风力进行发电，也能在一定程度上增强发电的质量。在对鼓风机进行条件的过程中，还应该解决风力发电的数据以及风向的数据，对发电系统进行控制。比如，对风速进行监控，要能运用电气自动化技术的传感器，实时对风速进行监测。也要能观察风场的情况，这样则可以准确的捕捉风力，还应该对鼓风机的桨距进行调节。结合电气自动化技术，

对其风扇的扇叶倾角进行调整，这样则可以在一定程度上提升风扇的效率。

对于风方向的掌控，也有助于对风能发电的优化。

（2）联网。风能发电最关键的就是结合互联网，因此，在运用电气自动化技术的过程中要实现网络的连接，这样则可以准确地控制风能发电，而且也可以在一定程度上保证新能源的有效输出，更可以让电气自动化技术与风电发电实现协同操作。而在过程中，其逆变器、同步机的控制也十分关键，电力企业要实现电网同步，这样则可以有效地控制其他组件，作为风能发电的关键部分，变频调速系统起着较为主要的作用，这主要是因为其功能将变频风机输出的直流电转换成电网所需要的交流电。因此，电网的同步可以有效地保证风能发电的稳定供电。

2.3 储能系统的自动化控制策略

电气工程自动化技术可以根据新能源出力预测和电网负荷需求，优化储能系统的充放电控制，合理安排储能系统的运行工况。在新能源出力高峰时段，控制储能系统充电，削减新能源并网峰值；在新能源出力低谷或无出力时段，控制储能系统放电，填补新能源并网断面，从而平滑新能源发电曲线，提高电网对新能源的接纳能力。电气工程自动化技术还可以根据电价等经济因素，优化储能系统的调度策略，在满足新能源消纳需求的同时，兼顾储能系统的经济效益。针对不同类型的储能系统，电气工程自动化控制可以采取相应的控制手段，如对电池储能系统采用优化的 SOC控制，延长电池寿命；对飞轮储能系统采用变速恒频控制，保证稳定的输出品质。在多元储能场景下，还需要协调各储能单元的工作状态，优化储能容量配置，发挥不同储能系统的互补优势，全面提升储能系统效能。

结束语

总而言之，在开发新能源发电技术的过程中，电力企业以及相关部门要增强互动合作，研究先进的电气自动化技术。根据新能源发电的实际情况，选择有针对性的电气自动化技术运用到新能源发电中，这样既可以实现智能化发电控制，也可以实现电网集成，掌握电力系统运行的数据并将其储存，这十分有助于电力企业研究新能源。电力企业要充分运用太阳能和风能所具有的功能，让发电系统的可靠性更加稳定。电气自动化技术融入新能源发电技术，可以真正实现可持续发展，也为未来电力行业的发展带来更好的机遇。

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