在构建新型电力系统的背景下，电网运行机制正发生着革命性改变。
党的二十大报告提出，加快规划建设新型能源体系，这为能源行业高质量发展指明了方向、提供了根本遵循。新型电力系统作为新型能源体系的重要组成部分，是保障能源安全、推动能源转型、实现“双碳”目标的关键载体。
电网安全稳定运行和电力可靠供应事关国家能源安全和经济社会发展全局。那么，在建设新型电力系统背景下，电网安全稳定面临哪些挑战？作为我国能源电力行业的领军者，南瑞集团如何开展技术攻关，保障电网安全稳定运行？近日，中国能源报记者带着上述问题采访了南瑞集团有限公司三级顾问、智能电网保护和运行控制国家重点实验室主任郑玉平。
(资料图)
电力系统将发展
为不确定性的复杂巨系统
中国能源报：相比传统电力系统，新型电力系统将带来哪些革命性改变？
郑玉平：2022年，我国风电、光伏发电新增装机达1.25亿千瓦，再创历史新高，其中分布式光伏发电新增5111万千瓦，同比增长74.6%，大规模集中式新能源和量多面广的分布式新能源迎来爆发式增长，大电网和配电网均面临新能源消纳的挑战。
因此，在构建新型电力系统的背景下，电网运行机制正发生革命性改变，以风电、光伏发电为主的新能源易受天气、地理等自然条件影响，电力供应的随机性、间歇性更加凸显；随着分布式电源和新型负荷快速增长，负荷侧呈现更为复杂的有源、随机特征；新能源和新型负荷多采用电力电子技术并网，电网的直流和灵活交流输电规模不断扩大、网架结构更加复杂。
整体上，电力系统逐渐发展为电力电子化、高维强不确定性的复杂巨系统，对电网运行控制、风险防御等方面均提出了全新要求。
中国能源报：作为电气领域的领头羊，南瑞集团在构建新型电力系统中开展了哪些技术创新？
郑玉平：南瑞集团以最大化消纳新能源、服务能源低碳转型为目标，重点关注新能源功率预测、新能源发电集群协同控制、构网型新能源并网、“沙戈荒”（沙漠戈壁荒漠）新能源基地汇集送出、分布式光伏并网消纳等技术。为推进相关研究工作，南瑞集团已成功申报多项国家重点研发计划项目、省级基础科研项目和国家电网公司新型电力系统科技攻关行动计划项目。此外，我们还制定了南瑞集团新型电力系统技术研究框架，布局了一批新能源研究项目和产品研发计划。
在新型电力系统构建过程中，南瑞集团坚持以保障电网稳定运行为核心，不断加大技术研究和创新力度，为电力系统主动适应“双高”“双峰”特性打下坚实的基础。
其中，在电源侧，针对我国大量风、光资源富集地区就地常规水火电源支撑不足的问题，南瑞集团开展了无常规电源支撑的大规模新能源发电基地稳定运行及直流送出关键技术研究；在电网侧，攻克了提升新能源消纳水平的特大电网协同调度控制技术，解决了风光与常规能源协调优化求解难题，同时攻关不确定环境下电力系统自适应稳定控制、电力电子设备主动支撑保护需求等技术，支撑相关产品研发；在负荷侧，构建了多时间尺度的负荷灵活调节机制，实现调频、虚拟调峰、有序用电等功能，提升了电网与新型负荷的友好互动能力。
故障冲击扩散的
快速性和全局性凸显
中国能源报：随着可再生能源电力占比越来越高，将对电网造成什么影响？电网如何严守安全运行防线？
郑玉平：目前我国已构建了以“三道防线”为基础、适应我国国情的电网风险防御技术及装备体系，有效保障我国电网安全稳定运行。随着可再生能源占比提升，以及单个新能源基地装机容量、单回特高压直流输电容量达千万千瓦级，因故障扰动而直接导致或因故障切除不及时而间接引发的冲击均可达千万千瓦级。在电力电子化、高维强不确定性条件下，传统保护装备性能下降，故障冲击扩散的快速性和全局性凸显。
为守牢电网安全防线，南瑞集团将重点攻关两方面的技术难题：研究新型电力系统故障特征实时辨识方法、适应“双高”特性的继电保护新原理，构建设备级防御技术体系；建立电网运行风险量化评估理论，研究故障前预防控制、故障后广域协调控制的在线决策方法，构建系统级防御技术体系。
中国能源报：在助力电网安全稳定运行方面，南瑞集团做了哪些工作？未来又有哪些规划？
郑玉平：电网安全稳定运行是电力可靠供应的基石，事关经济社会发展全局。南瑞集团以能源的信息物理社会系统框架为基础，从物理、社会和能源转型的宏观视角深化认知、扩展思路，不断夯实安全稳定分析的理论基础。通过在继电保护、运行控制、调度自动化等传统优势专业的持续发力，突破了低频输电交流保护、特高压交直流大电网稳定控制、风光水火多能源联合调度等技术，显著增强了电网韧性和安全性。我们推动“数字+能源”科技攻关战略，在电网运行指标评估、调度策略优化、海量资源友好互动、输变电设备健康诊断等领域开展数能融合创新并取得一系列成果。
未来，南瑞将继续深化电网安全稳定运行理论研究，基于整体还原论建立电网风险防御技术体系，攻克强不确定性电网运行风险量化评估难题，构建自主可控、国际领先的技术和装备体系，打造世界一流的电网安全稳定攻关团队。
将开展联合攻关
实现多方共赢
中国能源报：南瑞集团与新型电力系统技术创新联盟成员单位之间开展了哪些合作，如何发挥更大作用？
郑玉平：南瑞集团积极融入新型电力系统技术创新联盟，主动探索与成员单位的交流合作渠道。目前我们与华能集团合作研究柔性低频输电关键技术，与西安交通大学开展电力现货市场机制、配电网形态演化等基础前瞻研究，与华中科技大学开展无常规电源支撑的新能源基地运行特性及稳定机理分析。
下一步，南瑞将继续发挥自身优势，为联盟发展作出更大贡献：推动科研基础资源共享，促进仿真平台和实验数据进一步开放，助力科研工作提质增效；加强科研成果转化应用，积极在工程实践中应用联盟优秀创新成果，推动科研成果落地和产业化；打造科技领军人才的交流平台，促进各专业高质量融合，在交叉领域探索合作机遇、培育优质成果。
文 | 本报记者 苏南 董梓童
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编辑 | 李泽民
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