新型电力系统的技术突破方向
来源：工程案例 发布时间：2023-12-31 10:03:48当今世界，百年未有之大变局加速演进，气候平均状态随时间的变化、局势动荡给全人类生存和发展带来严峻挑战，全球能源产业链、供应链遭受严重冲击，国际能源价格高位振荡，能源供需版图深度调整，新一轮科技革命和产业革命深入发展，能源电力系统的安全高效、绿色低碳转型及数字化智能化技术创新慢慢的变成了全球发展趋势。
国家能源局于2023年6月2日，组织发布《新型电力系统发展蓝皮书》(以下简称《蓝皮书》)，全面阐述新型电力系统发展理念、内涵特征，描绘新型电力系统的发展阶段及显著特点，提出建设新型电力系统的总体架构和重点任务。强调了新能源技术的及其重要的作用和技术创新，明确了在未来新型电力系统的建设发展中，应该重点突破的技术领域，从源网荷储各环节挖掘技术发展的潜在能力，大力推广应用一批关键技术与重大装备，支撑新能源加快速度进行发展，推动新型电力系统逐步建成。
新型电力系统是以确保能源电力安全为基本前提，以满足经济社会高水平发展的电力需求为首要目标，以高比例新能源供给消纳体系建设为主线任务，以源网荷储多向协同、灵活互动为坚强支撑，以坚强、智能、柔性电网为枢纽平台，以技术创新和体制机制创新为基础保障的新时代电力系统，是新型能源体系的重要组成和实现“双碳”目标的关键载体。
构建新型电力系统的核心目标是清洁低碳，新型电力系统中，非化石能源发电将逐步转变为装机主体和电量主体，核、水、风、光、储等多种清洁能源协同互补发展，化石能源发电装机及发电量占比下降的同时，在新型低碳零碳负碳技术的引领下，电力系统碳排放总量逐步达到“双碳”目标要求。
目前电力新能源技术的应用，促进了新能源的发展，使可再次生产的能源装机和发电量保持着高速增长趋势，但未来风、光新能源的大比例上网，对目前电网运行安全、调节能力、电能质量等带来极大的考验，目前凸显出来亟待需要通过技术发展和创新解决的突出问题。
1．弃风弃光问题：由于风能和太阳能的不稳定性和间歇性，对于油、汽、水比较少的地区，调峰调频能力整体比较差，加上目前储能材料技术跟不上再次生产的能源的加快速度进行发展，仅仅靠火电机组调节速度慢，很难适应风电、光电出力的瞬间变化，导致电能无法及时消纳，造成弃风弃光严重。
2. 电网稳定性：近年来新能源的迅猛发展，由于其“有效转动惯量”与常规机组相比较小，导致电网抗扰动能力持续下降，价值新能源机组涉网性能不足，在系统遭受事故后迅速拖网，进一步加剧系统波动性，新能源的大规模并网对电网安全稳定运行带来冲击。
3. 电能质量：电能质量主要指的是供电质量，具体体现在电流质量、电压质量、用电质量等，衡量电能质量的指标有3项参数：电压、波形、频率。新能源大规模并入电网中，对主电网会产生一定影响，尤其是大功率电力电子开关设备大范围的应用在分布式电源中，造成主电网电压波形畸变、频率偏差、三相不平衡、电压终端、瞬态过电压问题，严重影响了配电网的输电质量。
践行“双碳”战略，能源是主战场，电力是主力军。作为能源供给体系的核心，电力系统发展应逐渐向跨行业、跨领域协同转变，各产业用能方式向全面低碳化转型，以电力供给支撑经济稳步的增长，实现经济高效低碳发展。充分的发挥技术创新对电力系统转变发展方式与经济转型的支撑作用，通过源网荷储各环节的关键核心技术创新和重大装备攻关，大力推广应用一批关键技术与重大装备，支撑新能源加快速度进行发展，推动新型电力系统逐步建成。
一是清洁安全高效发电技术。在电力电子变流器虚拟同步控制技术、新型高功率高耐压电力半导体开关器件研发等领域取得重要突破。来推进深远海域海上风电开发及超大型海上风机、高效低成本晶体硅电池、长时间尺度新能源资源评估与功率预测、新能源发电并网及主动支撑、分布式新能源聚合等技术，以提升新能源发电效率与质量、提高并网友好性与可靠替代能力为核心发展技术。
二是先进灵活高效输配电技术。重点研发适应大规模新能源输送的特高压柔性直流技术、多端特高压柔性直流技术、柔性直流电网组网技术、可控电网换相换流技术等，推动高电压大容量柔性直流和柔流输电技术应用研究，以充分适应未来高比例新能源并网要求，提高新能源的消纳能力。
推进中低压配电网源网荷储组网协同运行控制关键技术、分布式发电协调优化技术、分布式电源并网及电压协调控制技术、低成本高效率低压柔性设备研制技术，以应对分布式电源渗透率慢慢地提高和源网荷储灵活互动需要为核心，实现配电网大规模分布式电源有序接入、灵活并网和多种能源协调优化调度，推动提升配电网运行效能。
研发电力系统仿真分析及安全高效运行技术、含有大规模新能源接入电力系统的动态过程仿真技术等，提升以仿真为核心的新型电力系统分析认知能力。
研究宽频振荡分析与抑制技术、直流电网系统运行关键技术、高比例新能源和高比例电力电子装备接入电网稳定运行控制等技术，提升电力系统安全稳定运行水平。
研究电力系统安全稳定风险在线预防控制技术、新型电力系统综合防御体系构建技术、电力系统非常规安全风险识别及防范等技术， 提高电力系统安全稳定防御和应急处理能力。
从而科学应对新型电力系统的“双高”特征引发的系统稳定问题，在电力系统安全稳定运行技术领域取得根本性突破，提升电力系统安全稳定运行水平、电能质量。（作者系内蒙古电力（集团）有限责任公司信息通信分公司工程师）返回搜狐，查看更加多
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