新型電力系統(tǒng) 智能裝備關鍵技術

新型電力系統(tǒng)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(fā)展，推動新型電力系統(tǒng)逐步建成。

研發(fā)新型電力系統(tǒng)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(wěn)定運行控制等技術，提升電力系統(tǒng)安全穩(wěn)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(xié)議、設備智能運維。

國家能源局

于2023年6月2日，

組織發(fā)布《新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍皮書》(以下簡稱《藍皮書》)，

全面闡述新型電力系統(tǒng)發(fā)展理念、內涵特征，描繪新型電力系統(tǒng)的發(fā)展階段及顯著特點，提出建設新型電力系統(tǒng)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(chuàng)新，明確了在未來新型電力系統(tǒng)的建設發(fā)展中，應該重點突破的技術領域，從源網荷儲各環(huán)節(jié)挖掘技術發(fā)展?jié)摿?，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(fā)展，推動新型電力系統(tǒng)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(yè)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(yè)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(tǒng)、

基礎材料、

軟件系統(tǒng)等。

目前電力新能源技術的應用，促進了新能源的發(fā)展，使可再生能源裝機和發(fā)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(jié)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(fā)展和創(chuàng)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(wěn)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(fā)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(wěn)定性：

近年來新能源的迅猛發(fā)展，導致電網抗擾動能力持續(xù)下降，能源機組涉網性能不足，在系統(tǒng)遭受事故后迅速拖網，進一步加劇系統(tǒng)波動性，新能源的大規(guī)模并網對電網安全穩(wěn)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(guī)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(tài)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(tǒng)構建過程中，對電網的持續(xù)供電和安全穩(wěn)定帶來挑戰(zhàn)，為此亟須突破新能源發(fā)電參與電網頻率/電壓/慣量調節(jié)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(tǒng)接入的先進協(xié)調控制技術。

研究電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定風險在線預防控制技術、

新型電力系統(tǒng)綜合防御體系構建技術、

電力系統(tǒng)非常規(guī)安全風險識別及防范等技術，

提高電力系統(tǒng)安全穩(wěn)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(tǒng)發(fā)展應逐漸向跨行業(yè)、跨領域協(xié)同轉變，充分發(fā)揮技術創(chuàng)新對電力系統(tǒng)轉型升級的支撐作用，通過源網荷儲各環(huán)節(jié)的關鍵核心技術創(chuàng)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(fā)展，推動新型電力系統(tǒng)逐步建成。研發(fā)新型電力系統(tǒng)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(wěn)定運行控制等技術，提升電力系統(tǒng)安全穩(wěn)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(tǒng)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(tǒng)基礎上同構虛擬化的數字系統(tǒng)，利用數字系統(tǒng)挖掘數據信息，提升對電網物理系統(tǒng)的診斷、預測、決策和管理水平。智能化技術可應對系統(tǒng)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。

未來新型電力系統(tǒng)電網應與新一代信息技術融合發(fā)展，開展電力智能傳感、智能機器人、數字孿生、人工智能與區(qū)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(chuàng)新。

智能電網技術主要用于保障電網運行的穩(wěn)定性，因為新能源電源接入會引起系統(tǒng)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(tǒng)的電能質量。開展智能配電網態(tài)勢感知關鍵技術的研究，并促進具有高精度、高可靠性的態(tài)勢感知技術在智能配電網中的應用，在電力系統(tǒng)領域有著廣闊的發(fā)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(tài)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(tài)勢感知技術在態(tài)勢覺察、態(tài)勢理解、態(tài)勢預測等階段的關鍵技術。

8、新能源接入系統(tǒng)

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(tǒng)的特征將推動電力裝備制造企業(yè)加速突破關鍵技術，及時靈活地實現產業(yè)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。