2024新型电网和新型电力系统的技术思考报告

新型电力系统与新型电网技术思考

前言背景

• 能源电力重大战略：回顾了2014年至2024年国家在能源电力领域的重大战略，包括能源革命、双碳目标、新型电力系统、分布式智能电网和新型能源体系等。
• 新能源迅猛发展：2023年，全国新增风光等新能源装机2.93亿千瓦，截至2024年3月底，风光装机总容量达到11.2亿千瓦，预计十四五”全国新能源装机超过15亿千瓦。

一、新型电力系统的核心要义

• 以新能源为主体的新型电力系统：新型电力系统以新能源为主体，支撑实现双碳目标，能源供给侧脱碳，构建清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能的能源体系。
• 新型电力系统概念情景：2060年碳中和情景下，终端电能消费大幅度提升，实现广域电气化，电能多元化转换（Electricpower-to-X），源、网、荷、储、电能多元化转换协调互动，新型电力系统柔性化发展。
• 新型电力系统特征：动态特性、安全稳定理论、系统规模特征、系统形态和生态、负荷侧格局和用户、系统安全、电力系统架构、新型电力系统的数学化、信息化、智能化（透明电力系统）。

二、新型电网是新型能源电力体系的核心--技术思考

• 新型电网的核心地位：新型电网是新型电力系统和新型能源体系的核心，是能源转换利用和输送配置的平台，支撑高比例新能源并网消纳。
• 传统电网技术理论基础：潮流计算、功角稳定、电压稳定、频率稳定、热稳定，研究与控制方法为模型驱动，仿真科学。
• 未来电网技术变革方向：电网变革、负荷变革、电力设备变革、信息化变革。
• 新型电力系统的技术思考：从技术上看新能源的波动性、间歇性、随机性，高精度预测技术，以新能源为主体新型电力系统的理论，电力运行稳定问题和电力平衡问题的技术思考，电力电子技术的作用，数字化智能化是新型电力系统的必须，配电网、微电网与大电网的关系，新型电力系统的规划，设备智能化，新型电力系统的故障，电力市场，新型电力系统以用为根本，新型电力系统的技术革命，新能源的消纳，储能。

三、电网的数字化智能化--透明电网

• 透明电网概念：透明电网是信息技术、计算技术、传感技术、控制理论和控制技术、人工智能互联网等与电力系统的深度融合，实现电网全面可见、可知、可控。
• 透明电网要素：小微智能传感器、智能设备与设备智能化、智能软件系统（超级大脑AlElectricPowerSystem,AlEPS）。
• 小微智能传感器：通过采用芯片技术、微机械电子技术等，实现传感器的小型化、微型化，包括电流传感器、微型智能电流传感器（MicroCT）、全电压等级电流传感器、微型智能电压传感器（MicroPT）、五合一智能电气量集成传感器（MicroPTCT）、非电气量集成传感器等。
• 智能设备与设备智能化：设备功能+智能信息，智能电气设备是传统电气设备与智能元素、电力电子器件等的融合协同增效的组合，包括智能断路器、智能变压器、透明输电线路、芯片化保护等。
• 智能软件系统：基于数据的强大的软件系统，包括镜像/数字李生电网、电力网络和交通路网类比、软件系统（电网的“超级大脑”）、电力人工智能系统AIEPS（AlElectricPowerSystem）。
• 电力人工智能系统AIEPS：一个根据电力系统基本物理规律、遵循电力系统技术原则、符合电力系统应用需求的专门针对电力系统设计的智能软件系统，具有智慧性、自适应性、精确性、实时性。
• 透明电网运行：运行导航决策、数字李生。
• 透明电网支持新型电力系统建设：电力系统从刚性向柔性发展，构网型电力电子变换器，柔性直流输电与柔性直流电网，新型电网向透明电网演进。

结语

• 新型电网是新型能源电力体系的核心。
• 电网形态：大电网+主动配电网+微电网。
• 坚持数字化、信息化、智能化发展路径。
• 以技术为核心，研发新型电网、新型电力系统的硬核技术。