新型電力系統的智能裝備關鍵技術

?

新型電力系統智能裝備關鍵技術

推廣應用一批關鍵技術與重大裝備

支撐新能源快速發展，推動新型電力系統逐步建成。

研發新型電力系統運行關鍵技術、高比例新能源和高比例電力電子裝備接入電網穩定運行控制等技術，提升電力系統安全穩定運行水平。

智能裝備關鍵技術：

智能傳感器、數字孿生、人工智能算法、大數據與云計算、網絡傳輸協議、設備智能運維。

新型電力系統

?

新型電力系統新能源并網技術

新能源并網技術是指將可再生能源（如太陽能、風能、水能等）產生的電能與傳統能源（如煤、油、氣等）產生的電能一起輸送到電網中，實現能源的共享和利用。新能源并網技術包括電力調度、電力負荷管理、電力市場化、電力交易等方面的技術，并且需要與智能電網、儲能技術等相結合，以保證電力的穩定供應和安全運行。新能源并網技術的發展，可以促進能源的可持續發展，減少對傳統能源的依賴，降低能源成本，提高能源利用效率，同時也可以減少對環境的污染和碳排放。

國家能源局

于2023年6月2日，

組織發布《新型電力系統發展藍皮書》(以下簡稱《藍皮書》)，

全面闡述新型電力系統發展理念、內涵特征，描繪新型電力系統的發展階段及顯著特點，提出建設新型電力系統的總體架構和重點任務。

強調了新能源技術的重要作用和技術創新，明確了在未來新型電力系統的建設發展中，應該重點突破的技術領域，從源網荷儲各環節挖掘技術發展潛力，大力推廣應用一批關鍵技術與重大裝備，支撐新能源快速發展，推動新型電力系統逐步建成。

國家能源局綠色能源建設

推廣應用一批關鍵技術與重大裝備

新產品落地方案

1.堅持應用導向、

2.實踐檢驗，

3.提升科技攻關成果轉移轉化和產業化水平

4.項目技術裝備應已完成研制，并具備示范應用條件；

5.具備一年內簽訂正式供貨合同。

6.具備兩年內正式開工條件。

7.工程建設周期可控。

8.尚未批量取得市場業績的能源領域關鍵技術裝備。

9.成套設備、

整機設備及核心部件、

控制系統、

基礎材料、

軟件系統等。

新能源發展需要解決的突出問題

目前電力新能源技術的應用，促進了新能源的發展，使可再生能源裝機和發電量保持著高速增長趨勢，但未來風、光新能源的大比例上網，對目前電網運行安全、調節能力、電能質量等帶來極大的考驗，目前凸顯出來亟待需要通過技術發展和創新解決的突出問題。

1、棄風棄光問題：

由于風能和太陽能的不穩定性和間歇性調峰調頻能力整體比較差，加上目前儲能材料技術跟不上再生能源的快速發展，光電出力的瞬間變化，導致電能無法及時消納，造成棄風棄光嚴重。

2. 電網穩定性：

近年來新能源的迅猛發展，導致電網抗擾動能力持續下降，能源機組涉網性能不足，在系統遭受事故后迅速拖網，進一步加劇系統波動性，新能源的大規模并網對電網安全穩定運行帶來沖擊。

3. 電能質量：

電能質量主要指的是供電質量，具體體現在電流質量、電壓質量、用電質量等，衡量電能質量的指標有3項參數：電壓、波形、頻率。新能源大規模并入電網中，對主電網會產生一定影響，尤其是大功率電力電子開關設備廣泛應用在分布式電源中，造成主電網電壓波形畸變、頻率偏差、三相不平衡、電壓終端、瞬態過電壓問題，嚴重影響了配電網的輸電質量。

4、新能源并網及主動支撐技術。

新型電力系統構建過程中，對電網的持續供電和安全穩定帶來挑戰，為此亟須突破新能源發電參與電網頻率/電壓/慣量調節的主動支撐控制、自同步控制、寬頻帶振蕩抑制等關鍵技術。

5、加快構建智能電網

研究新型電力系統接入的先進協調控制技術。

研究電力系統安全穩定風險在線預防控制技術、

新型電力系統綜合防御體系構建技術、

電力系統非常規安全風險識別及防范等技術，

提高電力系統安全穩定防御和應急處理能力。

配電網作為能源供給體系的核心，電力系統發展應逐漸向跨行業、跨領域協同轉變，充分發揮技術創新對電力系統轉型升級的支撐作用，通過源網荷儲各環節的關鍵核心技術創新和重大裝備攻關，大力推廣應用一批關鍵技術與重大裝備，支撐新能源快速發展，推動新型電力系統逐步建成。研發新型電力系統運行關鍵技術、高比例新能源和高比例電力電子裝備接入電網穩定運行控制等技術，提升電力系統安全穩定運行水平。

6、電網數字化智能化技術。

數字化技術和智能化技術為傳統電網的賦能升級提供了技術手段，以數字孿生為代表的數字技術可實現在電網物理系統基礎上同構虛擬化的數字系統，利用數字系統挖掘數據信息，提升對電網物理系統的診斷、預測、決策和管理水平。智能化技術可應對系統復雜性和不確定性，提升電網智能水平，在電力調度、市場交易、需求側響應等多個場景具有應用潛力。

數字化電網是新型電力系統的載體

數字化智能化電網支撐新型電力系統建設。推動實體電網數字呈現、仿真和決策，探索人工智能及數字孿生在電網智能輔助決策和調控方面的應用，提升電力系統多能互補聯合調度智能化水平，推進基于數據驅動的電網暫態穩定智能評估與預警，提高電網仿真分析能力，支撐電網安全穩定運行。推動變電站和換流站智能運檢、輸電線路智能巡檢、配電智能運維體系建設，發展電網災害智能感知體系，提高供電可靠性和對偏遠地區惡劣環境的適應性。加快新能源微網和高可靠性數字配電系統發展，提升用戶側分布式電源與新型儲能資源智能高效配置與運行優化控制水平。提高負荷預測精度和新型電力負荷智能管理水平，推動負荷側資源分層分級分類聚合及協同優化管理，加快推動負荷側資源參與系統調節。發展電碳計量與核算監測體系，推動電力市場和碳市場數據交互耦合，支撐能源行業碳足跡監測與分析。

未來新型電力系統電網應與新一代信息技術融合發展，開展電力智能傳感、智能機器人、數字孿生、人工智能與區塊鏈、大數據與云計算、智能運維等關鍵技術研究。

7、智能電網技術創新。

智能電網技術主要用于保障電網運行的穩定性，因為新能源電源接入會引起系統電壓和頻率的偏差、電壓波動和閃變等問題，從而影響到大電網系統的電能質量。開展智能配電網態勢感知關鍵技術的研究，并促進具有高精度、高可靠性的態勢感知技術在智能配電網中的應用，在電力系統領域有著廣闊的發展空間與極高的應用價值。下圖所示是多維度的智能配電網態勢感知物理框架，從配電網精益化運維的角度歸納并分析了當前智能配電網態勢感知技術在態勢覺察、態勢理解、態勢預測等階段的關鍵技術。

8、新能源接入系統

數字化管理技術的基礎是電氣設備具有數據采集、運算及通信能力。

新型電力系統的特征將推動電力裝備制造企業加速突破關鍵技術，及時靈活地實現產業升級及轉型。

數據采集方面，壓縮感知技術可以利用對原始信號進行高概率重構，是解決智能電力設備傳感器成本與性能矛盾的有效方法。

運算方面，如何實現算法輕量化并應用于邊緣計算是值得關注的問題。

通信方面，無線通信、光纖通信及載波通信是現階段電力設備實現遠程通信的主要方式，智能終端信息安全問題也是智能化電力設備研究中需要重點關注的問題。

新型電力系統具備安全高效、清潔低碳、柔性靈活、智慧融合四大重要特征。將智能化技術貫穿于電力系統的各個環節。運用先進技術：通過引入大數據、人工智能等技術，實現對電力系統的智能化管理和調控，提高電力系統的穩定性和可靠性。

其中，

安全高效是基本前提，

清潔低碳是核心目標，

柔性靈活是重要支撐，

智慧融合是基礎保障。

新型電力系統是新型能源體系的重要組成和實現“雙碳”目標的關鍵載體。新型電力系統的核心是提高新能源，比如風能和太陽能發電的比例。

新型電力系統是指基于可再生能源、使用先進技術、具備高度靈活性和智能化等特點的電力系統。它不僅可以幫助我們解決傳統能源帶來的環境問題，還可以為人們提供更加可靠和經濟的能源解決方案。

審核編輯：黃飛

?