抖圈集团官网（300040）

新型电力系统妄想设计面临诸多新挑战

2022-10-25
抖圈集团
2805 浏览

新型电力系统是一项涉及多行业、多学科的重大系统性工程，尤其离不开科学、高效的妄想设计事情。那么，怎样做好新型电力系统的顶层设计、完善底层逻辑？怎样开展新型电力系统科研立异、妄想设计等事情？作为国家电网有限公司电网妄想和工程设计手艺归口单位的国网经济手艺研究院有着自己的看法。带着上述问题，本报记者克日采访了国网经济手艺研究院总工程师李晖。

新型电力系统有“4个新”

中国能源报：从整个电力系统的妄想设计角度来看，新型电力系统有哪些“新转变”？

李晖：与古板电力系统相比，新型电力系统的供应侧、电网侧、消耗侧及二次系统将爆发革命性转变，体现为“4个新”，即新的电源装机结构、新的电网形态、新的电力负荷特征、新的二次系统控制模式。

详细而言，从供应侧看，能源结构将爆发改变，可再生能源将实现大规�？⑹褂�，逐步取代化石能源。预计到2030年，我国新能源在装机规模上将成为第一大电源，对电力系统供需平衡和清洁能源消纳能力提出了更高要求，需要增添电源装机的容量冗余度，同时配套建设响应的无邪调理能力。

从电网侧看，将由以通例电源、单向供电为主向高比例电力电子化和新能源、双向供电的电网形态转变。随着大型景物电基地的开发，跨区送电将继续增添，需加大特高压及各级电网生长力度，提升高比例新能源外送消纳能力、多直流承载能力。另一方面，中东部地区漫衍式新能源大规�？�，对配电网的接入能力提出了更高要求。通过大电网与配电网无邪互济、协调运行，实现大规模新能源与电网的协调生长。

从消耗侧看，将由用户侧单向用电向电能双向传输转变。多元用电负荷、漫衍式电源、新型储能将快速生长，负荷特征由古板的刚性用电需求、单向用电向柔性用电需求、用户电能双向传输转变，终端能源侧的电力产消者将大宗泛起，电力供需平衡模式由“源随荷动”向“源荷互动”转变。

从二次系统看，电力系统控制模式将爆发深刻转变。随着新能源电力和电量占比的提升，电力系统不确定性增大、重大性增添、可控性变差，这将推动一体化控制向主配网协同、微电网自治等控制模式转变。

“双高”电力系统问题渐显

中国能源报：新型电力系统的“双高”特征将对电力系统妄想、设计、运行等带来哪些新挑战？

李晖：大规模新能源装机并网带来了功率随机波动、转动惯量下降、电压支持能力缺乏等问题，需要重点关注电力供应包管、系统清静稳固运行等问题。

供需平衡方面，新能源发电受气象等自然条件影响较大，可能泛起极热无风、极寒无光等情形。同时，通例电源占比逐渐下降，极端气象条件下水电的保供作用也保存不确定性，供电包管面临重大挑战。

系统清静方面，随着部分地区电源“空心化”特征凸显，系统频率、电压调理能力显著下降。在部分跨区直漂浮点麋集地区，交直流连锁故障危害日趋严重，交流系统故障可能导致多回直流同时换相失败，给系统造成重大功率攻击。

要害手艺待突破

中国能源报：电力妄想设计领域有哪些要害手艺需重点突破？

李晖：围绕新型电力系统建设的生长偏向、生长路径、手艺攻关、体制机制和树模应用等重大问题，未来重点研究领域主要包括能源转型战略与实验路径、新能源高效使用手艺、大电网清静与妄想手艺、电力系统仿真剖析手艺、源网荷储各环节新手艺及应用等。当务之急是要重新能源和外送输电手艺两个方面开展攻关。

新能源手艺方面，目今新能源机组涉网性能缺乏，大宗并网后系统频率调理能力显著下降，易爆发暂态过电压导致的大规模脱网及连锁故障。未来，新能源需要实现从“并网”到“组网”的角色转变，亟需开展新能源发电虚拟同步控制等手艺研究。同时，新能源巅峰能力缺乏，需研究差别时间标准的新能源精准展望和控制手艺。

外送输电手艺方面，大型景物电基地开发外送面临交流弱支持问题，部分受端电网保存多直流馈入、交直流系统耦合细密、辖档同锁故障危害大等问题，需研究新能源直流外送系统的联网方法优化、受端电网优化重构手艺，攻克新能源孤岛直流外送手艺。

同时，新型电力系统建设对“三道防地”提出了更高要求，需研究适用于多运行场景的继电�；ぁ⒋蠊婺６嘧试葱羝瓤刂剖忠�，增强电网故障下的事中控制、事后恢复能力。别的，随着仿真规模急剧增大，需研究能准确反应电力电子装备与大电网交互作用的系统级仿真手艺。

中国能源报：作为业界着名的妄想研究机构，国网经济手艺研究院在新型电力系统建设历程中将开展哪些事情？

李晖：未来我院将依托新型电力系统手艺立异同盟这一平台，在主配网妄想、直流输电手艺、二次信息系统、树模工程等方面继续深入攻关。

详细而言，在大电网妄想方面，重点开展电网生长形态及路径演变、电力供需平衡剖析和新能源保供能实力化、思量多时空标准无邪资源特征的源网荷储协同妄想、大规模新能源基地搜集组网手艺等研究；在配电网妄想方面，重点开展支持高比例漫衍式新能源并网的配电系统妄想手艺等研究；在直流输电手艺方面，重点开展通例直流系统顺应性能提升手艺、基于柔性换相换流器的直流设计手艺以及大容量IGBT器件、换流变压器等要害手艺和装备研发；在二次信息系统方面，重点开展数字与能源深度融合手艺、智能调理运行控制手艺等研究；在树模工程方面，重点开展大型景物电基地外送系统构建、规�；逗７绲缱橥统龊颓蚰茉椿チκ忠占笆髂５妊芯�。

中国能源报：新型电力系统建设对电力妄想设计的理念、原则、方法要领等带来什么影响？

李晖：电力系统妄想目的要统筹清静和绿色。未来降低碳排放成为电力系统生长的新目的，既要着力降低自身碳排放，还要通过电能替换承接其他行业领域的能耗转移，降碳提效的责任重大。电力系统妄想设计目的要从简单的“清静保供”向“清静与绿色并举”转变。

电力平衡理念由确定性向概率性转变。未来电力平衡事情将由确定性的“缺不缺、缺几多”逐步转向概率性的“差别概率、差别时长”。要连系差别规模电力缺口的泛起概率、一连时间、包管难度等多方面因素统筹制订保供步伐。未来需要立异运用概率化供需平衡剖析要领，为精准制订保供步伐打牢基础。

电力系统生长要实现“刚柔互济”。未来随着需求增速逐步稳固、用电结构一连转型，以及新能源、储能、新型负荷等新元素的一直渗透，为知足电力保供和清静运行要求，电力系统生长既要坚持电网规模一直扩大、联络一直增强的“刚性”模式，还要思量无邪、智能等“柔性”需求，实现“刚柔互济”，继续修建能源资源大规模优化设置平台，实现源、荷、储便捷友好接入和智能协调优化控制。

中国能源报：现在在研或此前较成熟、现在需要刷新升级的要害手艺，未来将怎样效劳新型电力系统建设？

李晖：部分送端高比例新能源电力系统电压支持能力薄弱、暂态过电压问题严重，为解决上述问题，立异提出“换流站设置大型调相机+新能源设置漫衍式调相机”手艺计划。以青海—河南特高压直流工程为例，在电网侧安排4台大型调相机、在新能源侧安排21台漫衍式调相机，实现新能源外送能力提升490万千瓦以上。?

别的，新型电力系统包括大宗新能源发电、特高压和柔性直流等电力电子装置，“宽频振荡”问题需要在妄想设计历程中准确识别，提出有用抑制步伐，为后续妄想的大型景物电和大规模海优势电基地外送建设提供主要手艺支持。

现在已并网的新能源发电普遍接纳“跟网型”设计，机组并网和稳固运行高度依赖交流系统。未来新能源发电必需加入系统的一次调频、提供惯量和电压支持，需要重点开展“构网型”新能源发电研发设计和树模应用，推动新能源从?“被动追随”转变为“自动支持”。

储能是新型电力系统电力供应包管和清静稳固运行的主要支持。新型储能手艺要突破电池质料、制造工艺和系统集成等要害手艺，有用降低本钱。储能设置方面要突破源网荷储协同妄想和运行手艺，充分验展储能调理作用，支持新型电力系统构建。

（转载自中国能源报）

抖圈

总部联络方法

关注我们

抖圈新闻

新型电力系统妄想设计面临诸多新挑战

抖圈公司

智能制造与系统集成

绿色能源

零碳智慧都会

联系抖圈