一、什么是新型電力系統(tǒng)？

新型電力系統(tǒng) 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(tǒng)多能互補聯(lián)合調度智能化水平，推進基于數據驅動的電網暫態(tài)穩(wěn)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(wěn)定運行。

傳統(tǒng)電力系統(tǒng)：主要是以化石能源為主大規(guī)模電力系統(tǒng)，自19世紀70年代電力的發(fā)明掀起第二次工業(yè)化發(fā)展，是人類工程科學史上成就，是由發(fā)電、輸電、變電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電力生產與消費系統(tǒng)。它將自然界的一次能源通過發(fā)電動力裝置轉化成電力，再經輸電、變電和配電將電力供應到各用戶。

二、新型電力系統(tǒng)特征

1、高比例新能源廣泛并網接入大電網

新型電力系統(tǒng)核心特征在于新能源占據主導地位，成為主要能源形式，加速替代化石能源。未來我國電源裝機規(guī)模將保持平穩(wěn)較快增長，呈現出“風光領跑、多源協(xié)調”發(fā)電將是我國發(fā)展最快的電源類型，

未來新能源的廣泛接入還將呈現智能靈活、友好并網、高效環(huán)保的特征。通過儲能、交直流組網與多場景融合應用提升智能靈活;通過“風光水火儲”多能互補、集群調度、氣象大數據發(fā)電預測、廣義虛擬同步技術，提升友好并網與主動支撐性能;通過新型風能捕捉與大葉輪、新型光伏電池、數字智能運維、環(huán)保材料提升效率與可靠性;并且構建靈活性火電機組、天然氣與儲氫調峰電站、儲熱與儲能電站的調峰電源體系。

2、電力電子裝備大量應用

新能源的并網、傳輸和消納在源-網-荷端引入了更多電力電子裝備，

電力系統(tǒng)呈現顯著的電力電子化趨勢問題。

因此，電力系統(tǒng)基本特性將由旋轉電機主導的機電穩(wěn)態(tài)過程為主演變?yōu)殡娏﹄娮友b備的電磁暫態(tài)過程為主。

現有火電、水電等傳統(tǒng)機組采用同步電機，具有較強的機械慣性，因此，電力系統(tǒng)具有較大的時間常數(秒-分鐘級)，系統(tǒng)頻率以工頻(五十赫茲)為主。而電力電子裝置具有低慣性、低短路容量、弱抗擾性和多時間尺度響應特性，導致電力電子化電力系統(tǒng)時間常數更小(毫秒級)、頻域更寬(幾百赫茲)、安全域更復雜。

在多種擾動情形下系統(tǒng)的機電暫態(tài)和電磁振蕩等多重因素交互影響，例如，目前新能源基地出現的暫態(tài)電壓支撐不足、風電機組并網的高/低電壓穿越停機脫網、寬頻振蕩、多饋入直流換相失敗等都 是電力電子化系統(tǒng)的具體表現。

3、從單一電力系統(tǒng)向綜合能源系統(tǒng)演變

能源互聯(lián)網需要建設以新能源電力系統(tǒng)為基礎，改善現有電力系統(tǒng)技術體系的不足。在現有技術條件下，新能源發(fā)電出力不確定性強，具有隨機性、波動性、反調峰特點，“極熱無風”、“晚峰無光”、“大裝機、小電量”成為行業(yè)弊端。從現有電力系統(tǒng)向新型電力系統(tǒng)演變，將會面臨重要的技術挑戰(zhàn)，現有技術體系還不足以支撐未來新型電力系統(tǒng)的建設。

(1)、電源和電網規(guī)劃統(tǒng)籌協(xié)調不夠。

送端配套電源建設滯后和受端電網承載能力不足。電網結構尚不能完全滿足大范圍資源配置以及分布式廣泛接入的需要。

(2)、電力系統(tǒng)平衡能力嚴重不足。

新能源機組尚不具備與傳統(tǒng)電源機組相當的電網安全穩(wěn)定支撐能力，耐受電網擾動能力較低?，F有火電靈活性改造和抽水蓄能的電源靈活調節(jié)能力不足，無法完全滿足與高比例新能源接入情況下的系統(tǒng)調峰調頻需求。

(3)、電力系統(tǒng)調節(jié)控制能力不足。

系統(tǒng)運行中已經出現了動態(tài)無功支撐不足、頻率調節(jié)和穩(wěn)定不足、短路電流超標、傳統(tǒng)同步穩(wěn)定和新形態(tài)穩(wěn)定交織等安全問題。此外，大量新興的分布式發(fā)電的“弱調度”或“無調度”特點，導致電力系統(tǒng)協(xié)調運行控制難度持續(xù)增大。“發(fā)電-電網-用戶”新型電網調度體系的基礎還沒有完全建立。

三、新型電力系統(tǒng)電力電子裝備

智能裝備核心技術電力電子

新型電力系統(tǒng)電力電子技術的突破包括以下幾個方面：

人工智能技術：

人工智能技術是智能裝備的核心技術之一，它可以賦予裝備更強的學習、推理、識別和決策能力，使其能夠自主完成一系列復雜的任務。

機器視覺技術：

機器視覺技術可以讓智能裝備具備更加精準的感知和識別能力，能夠識別物體、場景、人臉等信息，從而實現更加智能化的操作和控制。

傳感器技術：

傳感器技術可以實現對環(huán)境的實時監(jiān)測和數據采集，為智能裝備提供必要的信息支撐和決策依據。

云計算和大數據技術：

云計算和大數據技術可以為智能裝備提供更加強大的計算和存儲能力，同時可以對裝備的數據進行分析和挖掘，為企業(yè)提供更加精準的決策支持。

模塊化設計技術：

模塊化設計技術可以將裝備分解為多個模塊，從而實現模塊化的組合和替換，提高了裝備的可維護性和可升級性，降低了維修成本和升級成本。

人機交互技術：

人機交互技術可以讓智能裝備更加人性化，提高了用戶的使用體驗和工作效率，從而提高了裝備的生產效率和競爭力。

通過以上技術的突破，智能裝備可以實現更加智能化、高效化、可靠化和安全化的生產，提高了企業(yè)的生產效率和競爭力。

四、新型電力系統(tǒng)智能調度管理

新型電力系統(tǒng)是基于人工智能、物聯(lián)網、大數據等技術的電力設備，可以實現智能化監(jiān)控、預測、診斷、維護等功能，提高電力系統(tǒng)的可靠性、安全性和效率。

新型電力系統(tǒng)具體包括以下幾個方面：

1、智能電力監(jiān)控系統(tǒng)：通過物聯(lián)網技術，實現對電力系統(tǒng)各個節(jié)點的實時監(jiān)測和數據采集，包括電力負荷、電壓、電流、溫度等參數。

2、智能電力預測系統(tǒng)：基于大數據分析和機器學習算法，對電力系統(tǒng)的負荷、故障等進行預測和預警，提前發(fā)現并解決問題。

3、智能電力診斷系統(tǒng)：通過對電力設備的數據分析和故障診斷，實現對電力設備的健康狀況進行評估和管理。

4、智能電力維護系統(tǒng)：通過對電力設備的遠程監(jiān)控和維護，實現對電力設備的智能化管理和維護。

5、智能電力調度系統(tǒng)：通過對電力系統(tǒng)的數據分析和優(yōu)化，實現電力的合理調度和分配，提高電力系統(tǒng)的效率和穩(wěn)定性。

6智能電力安全系統(tǒng)：通過對電力系統(tǒng)的安全監(jiān)測和預警，確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

審核編輯 ：李倩