新型电力系统智能装备关键技术
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发布时间：2024-04-02 13:22:16
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。
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。
由于风能和太阳能的不稳定性和间歇性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，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。
近年来新能源的迅猛发展，导致电网抗扰动能力持续下降，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。
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。
新型电力系统构建过程中，对电网的持续供电和安全稳定带来挑战，为此亟须突破新能源发电参与电网频率/电压/惯量调节的主动支撑控制、自同步控制、宽频带振荡抑制等关键技术。
配电网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，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。研发新型电力系统运行关键技术、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。
数字化技术和智能化技术为传统电网的赋能升级提供了技术方法，以数字孪生为代表的数字技术可实现在电网物理系统基础上同构虚拟化的数字系统，利用数字系统挖掘数据信息，提升对电网物理系统的诊断、预测、决策和管理上的水准。智能化技术可应对系统复杂性和不确定性，提升电网智能水平，在电力调度、市场交易、需求侧响应等多个场景具有应用潜力。
未来新型电力系统电网应与新一代信息技术融合发展，开展电力智能传感、智能机器人、数字孪生、AI与区块链、大数据与云计算、智能运维等关键技术研究。
智能电网技术大多数都用在保障电网运行的稳定性，因为新能源电源接入会引起系统电压和频率的偏差、电压波动和闪变等问题，进而影响到大电网系统的电能质量。开展智能配电网态势感知关键技术的研究，并促进具有高精度、高可靠性的态势感知技术在智能配电网中的应用，在电力系统领域有着广阔的发展空间与极高的应用价值。下图所示是多维度的智能配电网态势感知物理框架，从配电网精益化运维的角度归纳并分析了当前智能配电网态势感知技术在态势觉察、态势理解、态势预测等阶段的关键技术。
新型电力系统的特征将推动电力装备制造企业加速突破关键技术，及时灵活地实现产业升级及转型。
数据采集方面，压缩感知技术能利用对原始信号进行高概率重构，是解决智能电力设备传感器成本与性能矛盾的有效方法。
通信方面，无线通信、光纤通信及载波通信是现阶段电力设备实现远程通信的主要方式，智能终端信息安全问题也是智能化电力设备研究中要重点关注的问题。
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