能源接入

随着新能源的快速发展，电力系统“双高”（高比例可再生能源、高比例电力电子设备）特征凸显，系统的物理基础、功能形态深刻变化，给电网安全稳定运行带来挑战。新能源场站需要具备主动支撑能力，拥有接近或高于同步电源的控制特性，支撑系统电压、频率稳定以及提供备用容量。国家电网有限公司华北分部开展新能源场站主动支撑技术研究，深入分析大规模新能源接入对电网的影响，提出了新能源主动支撑技术要求，助力新能源健康有序发展，推动加快构建新型电力系统。

国家发改委、国家能源局等多部门发文:支持构网型储能技术研发与工程示范;选择典型场景应用构网型控制技术;研究完善储能价格机制和财政金融政策，等相关文件对于构网型储能的定位:显著提高新能源接入弱电网的电压、频率等稳定支撑能力，大幅提升风电光伏大基地项目输电通道的安全稳定送电能力;具备主动支撑电网电压、频率、功角稳定能力

基于不同种类分布式新能源的暂态特性，建立各种新能源的典型模型，聚合为考虑分布式新能源的有源综合负荷模型，用于对工程实际省级电网的安全稳定分析。所提方法能有效反映新能源的低电压穿越、切机等特性对省级电网稳定性的复杂影响，其中火电机组直接退出分布式新能源消纳运行会导致大电网稳定性下降，当火电机组处于调峰状态时，对大电网暂态稳定性影响较小。

国网福建电力作为国网系统新型电力系统省级示范区建设单位，近年来，高标准推进“风雨无忧、雷打不动”高能级配电网建设，进一步提高配电网新能源接入消纳和安全供电能力，配电网有源双向交互和安全供电对“可观、可测、可调、可控”提出更高要求，需要建设“覆盖更广泛、安全更可靠、接入更灵活、传送更高效”的配电通信网。本报告首先对新形势下国网福建电力配电通信网的业务需求进行了分析，在此基础上，介绍了国网福建电力在配电通信网“规划、建设、运行”方面的实践以及新技术应用方面的探索经验。最后对配电通信网的未来发展趋势进行了展望。

高比例新能源接入下新型配电系统故障特性发生显著变化，运行方式多变、短路电流受限。电弧类早期故障是系统发生短路前的征兆，通过提前对早期故障的有效识别能够避免新型配电系统短路故障难以隔离的问题。首先，建立了早期故障的电气量与温度量定量解析模型，通过理论分析指出仅依靠单一的电气量或温度量均难以实现可靠的检测；然后，综合电信号的快速性和热信号的高灵敏性和可靠性，将电弧功率作为复合特征量来判别早期故障，提出了结合电流量与温度量的早期故障检测方法；最后，通过PSCAD仿真、现场数据及实验室模拟故障试验证明了该方法的有效性。

为了解决传统电网评价体系在评价大规模新能源和电网相互作用复杂机理时存在的不足，建立一套考虑大规模新能源接入的电网性能指标评价体系。首先，从新型电力系统的核心特征出发，贯穿“源网荷储”各个环节，构建包含接入水平、协调水平、适应水平以及承载水平4个维度的电网性能评价指标，显性表达各个指标的统计或计算方式。其次，采用AHP-CRITIC法进行主客观组合赋权，依据电网发展数据自身的客观属性，考虑数据离散程度以及皮尔逊相关系数，挖掘指标间的冲突性和变异性，以增强权重设置的科学性。最后，利用某城市新能源和电网数据对指标体系进行测算，通过对比分析说明所提指标体系与评价方法的有效性，并依据指标灵敏度大小对电网薄弱环节提出发展建议。

采用同步编码开关技术进行过零投切电容器，应用于低压配电台区，通过补偿谐波、无功功率及调节三相平衡，实现降低线损和变压器损耗的目的，提高电能质量和供电质量。

高比例可再生能源并网为电网承载能力带来了挑战，提出一种高比例可再生能源接入背景下电网承载能力鲁棒提升策略。首先，考虑线路扩容成本、储能装置成本以及负荷需求响应容量成本，构建可再生能源出力和负荷给定场景下的确定性提升策略模型；其次，基于改进k-means聚类算法得到多个计及风-光-负荷相关性的典型场景，并以典型场景为区间中心的不确定区间描述负荷的不确定性；然后，基于两阶段鲁棒优化理论构建电网承载能力提升策略模型，并采用列和约束生成（column and constraint generation，C&CG）算法对模型进行求解；最后，算例结果验证了所提模型和求解方法的有效性。

新型电力系统的发展给电网安全带来了一系列挑战，包括自然灾难、设备故障、电网管理、恶意破坏等传统风险，以及大规模可再生能源接入和信息技术快速发展等新兴安全问题。文章梳理了国外电力系统及我国新型电力系统的发展特征和形势，研判了新型电力系统下的电网安全风险和挑战，并从预测预警预判技术、极端气候对电网的影响、网络信息安全、风险管理标准4个方面梳理了全球应对电网安全的措施。在此基础上，提出加强电网前瞻性规划部署、提升电网资源配置效率和整体韧性、推动先进技术研发和应用、完善风险管理措施等应对建议，期望为我国电网提高电力供给能力、安全稳定性、韧性提供参考依据。

随着风、光等间歇性新能源接入到孤岛微电网，传统控制方法在进行频率调节时难以有效协同源-荷-储等多种资源以应对源-荷的随机性波动所导致的频率偏差问题。为此，提出了一种融合专家知识与深度确定性策略梯度（DDPG）的孤岛微电网频率调节算法，通过专家知识的经验规则引导各调控设备与环境高效交互，提升多资源协同频率调节的性能。仿真结果表明所提调频策略能够充分挖掘微网内多种资源的调频潜力，并有效提升调频性能。