在構建新型電力系統的背景下，電網運行機制正發生著革命性改變。
黨的二十大報告提出，加快規劃建設新型能源體系，這為能源行業高質量發展指明了方向、提供了根本遵循。新型電力系統作為新型能源體系的重要組成部分，是保障能源安全、推動能源轉型、實現“雙碳”目標的關鍵載體。
電網安全穩定運行和電力可靠供應事關國家能源安全和經濟社會發展全局。那么，在建設新型電力系統背景下，電網安全穩定面臨哪些挑戰？作為我國能源電力行業的領軍者，南瑞集團如何開展技術攻關，保障電網安全穩定運行？近日，中國能源報記者帶著上述問題采訪了南瑞集團有限公司三級顧問、智能電網保護和運行控制國家重點實驗室主任鄭玉平。
電力系統將發展
為不確定性的復雜巨系統
中國能源報：相比傳統電力系統，新型電力系統將帶來哪些革命性改變？
鄭玉平：2022年，我國風電、光伏發電新增裝機達1.25億千瓦，再創歷史新高，其中分布式光伏發電新增5111萬千瓦，同比增長74.6%，大規模集中式新能源和量多面廣的分布式新能源迎來爆發式增長，大電網和配電網均面臨新能源消納的挑戰。
因此，在構建新型電力系統的背景下，電網運行機制正發生革命性改變，以風電、光伏發電為主的新能源易受天氣、地理等自然條件影響，電力供應的隨機性、間歇性更加凸顯；隨著分布式電源和新型負荷快速增長，負荷側呈現更為復雜的有源、隨機特征；新能源和新型負荷多采用電力電子技術并網，電網的直流和靈活交流輸電規模不斷擴大、網架結構更加復雜。
整體上，電力系統逐漸發展為電力電子化、高維強不確定性的復雜巨系統，對電網運行控制、風險防御等方面均提出了全新要求。
中國能源報：作為電氣領域的領頭羊，南瑞集團在構建新型電力系統中開展了哪些技術創新？
鄭玉平：南瑞集團以最大化消納新能源、服務能源低碳轉型為目標，重點關注新能源功率預測、新能源發電集群協同控制、構網型新能源并網、“沙戈荒”（沙漠戈壁荒漠）新能源基地匯集送出、分布式光伏并網消納等技術。為推進相關研究工作，南瑞集團已成功申報多項國家重點研發計劃項目、省級基礎科研項目和國家電網公司新型電力系統科技攻關行動計劃項目。此外，我們還制定了南瑞集團新型電力系統技術研究框架，布局了一批新能源研究項目和產品研發計劃。
在新型電力系統構建過程中，南瑞集團堅持以保障電網穩定運行為核心，不斷加大技術研究和創新力度，為電力系統主動適應“雙高”“雙峰”特性打下堅實的基礎。
其中，在電源側，針對我國大量風、光資源富集地區就地常規水火電源支撐不足的問題，南瑞集團開展了無常規電源支撐的大規模新能源發電基地穩定運行及直流送出關鍵技術研究；在電網側，攻克了提升新能源消納水平的特大電網協同調度控制技術，解決了風光與常規能源協調優化求解難題，同時攻關不確定環境下電力系統自適應穩定控制、電力電子設備主動支撐保護需求等技術，支撐相關產品研發；在負荷側，構建了多時間尺度的負荷靈活調節機制，實現調頻、虛擬調峰、有序用電等功能，提升了電網與新型負荷的友好互動能力。
故障沖擊擴散的
快速性和全局性凸顯
中國能源報：隨著可再生能源電力占比越來越高，將對電網造成什么影響？電網如何嚴守安全運行防線？
鄭玉平：目前我國已構建了以“三道防線”為基礎、適應我國國情的電網風險防御技術及裝備體系，有效保障我國電網安全穩定運行。隨著可再生能源占比提升，以及單個新能源基地裝機容量、單回特高壓直流輸電容量達千萬千瓦級，因故障擾動而直接導致或因故障切除不及時而間接引發的沖擊均可達千萬千瓦級。在電力電子化、高維強不確定性條件下，傳統保護裝備性能下降，故障沖擊擴散的快速性和全局性凸顯。
為守牢電網安全防線，南瑞集團將重點攻關兩方面的技術難題：研究新型電力系統故障特征實時辨識方法、適應“雙高”特性的繼電保護新原理，構建設備級防御技術體系；建立電網運行風險量化評估理論，研究故障前預防控制、故障后廣域協調控制的在線決策方法，構建系統級防御技術體系。
中國能源報：在助力電網安全穩定運行方面，南瑞集團做了哪些工作？未來又有哪些規劃？
鄭玉平：電網安全穩定運行是電力可靠供應的基石，事關經濟社會發展全局。南瑞集團以能源的信息物理社會系統框架為基礎，從物理、社會和能源轉型的宏觀視角深化認知、擴展思路，不斷夯實安全穩定分析的理論基礎。通過在繼電保護、運行控制、調度自動化等傳統優勢專業的持續發力，突破了低頻輸電交流保護、特高壓交直流大電網穩定控制、風光水火多能源聯合調度等技術，顯著增強了電網韌性和安全性。我們推動“數字+能源”科技攻關戰略，在電網運行指標評估、調度策略優化、海量資源友好互動、輸變電設備健康診斷等領域開展數能融合創新并取得一系列成果。
未來，南瑞將繼續深化電網安全穩定運行理論研究，基于整體還原論建立電網風險防御技術體系，攻克強不確定性電網運行風險量化評估難題，構建自主可控、國際領先的技術和裝備體系，打造世界一流的電網安全穩定攻關團隊。
將開展聯合攻關
實現多方共贏
中國能源報：南瑞集團與新型電力系統技術創新聯盟成員單位之間開展了哪些合作，如何發揮更大作用？
鄭玉平：南瑞集團積極融入新型電力系統技術創新聯盟，主動探索與成員單位的交流合作渠道。目前我們與華能集團合作研究柔性低頻輸電關鍵技術，與西安交通大學開展電力現貨市場機制、配電網形態演化等基礎前瞻研究，與華中科技大學開展無常規電源支撐的新能源基地運行特性及穩定機理分析。
下一步，南瑞將繼續發揮自身優勢，為聯盟發展作出更大貢獻：推動科研基礎資源共享，促進仿真平臺和實驗數據進一步開放，助力科研工作提質增效；加強科研成果轉化應用，積極在工程實踐中應用聯盟優秀創新成果，推動科研成果落地和產業化；打造科技領軍人才的交流平臺，促進各專業高質量融合，在交叉領域探索合作機遇、培育優質成果。
原標題:需構建電力設備級系統級防御技術體系