Page 15 - 电力与能源2024年第二期

梁作放，等：新型电力系统面临的挑战及关键技术 155

环节的深度融合与灵活互动，推动电力系统从“源 方面带来风险与挑战。
随荷动”到“源网荷储协同互动”转变，充分发挥系 2.1.1 运行安全
统的优化配置能力，保障电力可靠供应。在横向 新能源出力在短时、长时的波动，以及在空间
构建多能互补的综合能源系统，实现多种能源的 上分布的不平衡，严重影响电力系统的健壮性与

优化运行与协同互补，促进能源资源高效灵活配 稳定性。新型电力系统将呈现交直流混联的特
置，提升能源利用效率，推动能源转型发展。 征，系统特性也会发生显著变化，电力系统惯量降
低，调频能力不足，抗干扰能力下降，电力系统的
构建以新能源为主体的新型电力系统，能够
［6］
安全稳定运行将面临严峻挑战 。此外，具有“双
推动构建清洁低碳、安全高效的能源供应体系，促
高”特征的新型电力系统的稳定性还会面临功角、
进能源转型和革新，提升电力系统的运行效率和
［7］
电压等方面的挑战 。
能源利用效率，为发展新业态提供新动能，在实现
2.1.2 网络安全
“双碳”目标、推动能源革命中发挥关键作用。新
建设新型电力系统需充分利用大数据、云计
型电力系统框架如图 1 所示。
算、物联网、5G、人工智能等先进信息技术，而新
2 新型电力系统面临的挑战 技术也给电力系统带来了新的数据安全与网络安
全风险 。为推进“源—网—荷—储”协同互动与
［8］
在高比例新能源与高比例电力电子设备的
多能源协调互补，新型电力系统对数据采集、传输
“双高”背景下，新型电力系统将在基础理论、稳定
与挖掘分析的需求剧增，数据在多链路中传输与
机理、运行机制、控制方式等方面发生根本性的改
存储，将增加能源电力数据与用户隐私数据泄露
变，面临的问题与挑战也将更为复杂。
与篡改的风险，这对新型电力系统数据安全与网
2.1 安全性方面
络安全提出了更高的要求。
随着新型电力系统的稳步推进，具有波动性
2.2 灵活性方面
的大规模新能源的并网和具有随机性的大量电动
电力系统灵活性是指在一定时间尺度下，发
汽车的接入，使得电力系统的复杂性加倍增长，这 电功率或用电负荷发生变化时电力系统通过调配
给电力系统的安全稳定运行带来了挑战。能源电 可利用资源、以合理成本应对不确定性、保障系统
力数字化对推进“源—网—荷—储”协同互动至关 安全可靠的响应能力 ［9-10］ 。
重要，能够实现各环节灵活智能、协同互动，促进 2.2.1 新能源
系统的智能化与信息化，同时也会在网络安全等 新型电力系统中含有高比例的新能源，系统

图 1 新型电力系统框架