Page 18 - 电力与能源2024年第二期
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158 梁作放，等：新型电力系统面临的挑战及关键技术
进信息与能源物理系统的深度融合，广泛应用于 3.10 综合能源系统
电力系统的“发输变配用”各个环节，在信息采集、 综合能源系统由电力、天然气、氢气、储能、
通信传输、数据处理与计算、分析决策、优化控制 冷/热等多种类型的能源系统耦合而成，通过先进
等方面发挥关键作用，有效促进了“源-网-荷-储” 的能源转换设备、能源存储设备和物理信息技术，
的协调互动和运行水平，提升了电力系统消纳新 实现不同能源系统之间的灵活转换、优化运行和
能源的能力，推动能源转型。 协调互补，从而满足用户的多元化用能需求，促进
3.7 需求侧响应 新能源的消纳 ［16-17］ 。
电力需求响应是指当电力系统中供需电量不 综合能源系统是能源互联网落地的基本物理
平衡时，通过价格激励等方法改变用户固有的用 载体，覆盖能源生产、转换、传输、消费等整个能源
电习惯，达到减少或者转移某时段的用电负荷以 链条，能源流、信息流与业务流“三流合一”形成先
调整电力系统的供需平衡，从而平抑电网峰谷差、 进的信息物理系统 ［18］ ，能够提高能源利用效率、促
保障电网稳定、增强电力系统灵活性的目的。 进能源低碳转型，对构建新型电力系统、推动能源
随着电力系统中接入越来越多的电动汽车， 革命具有重要作用。
需求响应将面临新的机遇与挑战。电动汽车需求 3.11 网络安全防御
响应主要是通过分时电价或经济激励等方法引导 电力系统坚持“安全分区、网络专用、横向隔
用户改变充电时间，平抑负荷。为了解决电动汽 离、纵向认证”的原则来构建网络安全防御体系，
车大规模无序充电给电网带来的冲击与挑战，对 以防范网络攻击与数据泄露风险，满足新型电力
电动汽车参与需求响应展开研究将更为重要。 系统的网络安全保护需求，保障电力系统的安全
3.8 虚拟电厂 稳定运行 ［8，18］ 。
虚拟电厂是基于先进的信息通信技术，通过 随着众多新技术在新型电力系统中的应用，
整合分布式电源、可控负荷及储能装置而形成的 系统将面临新的风险，亟需加强网络防御技术的
区域性多种能源聚合模式。 研究与应用。一是构建新型电力系统网络安全评
与需求响应侧重点在减少或平抑负荷相比， 估体系，采用先进评估技术对系统面临的安全威
虚拟电厂的侧重点则在增加供应上，并辅以降低 胁与挑战进行全面评估。二是建设新型电力系统
负荷。在电力系统中，虚拟电厂是通过控制中心 网络安全仿真平台，研究适应新形势下电力系统
以虚拟载体的形式作为电力系统调度和分布式电 的仿真技术。三是实施网络安全攻防演练，进行
源（负荷）等小型设备的中间者参与电力系统的运 适用于新型电力系统新场景的网络安全攻防试
行管理 ［14］ ，从而更好地促进新能源消纳。 验。四是应用新技术应对网络风险，量子计算等
未来随着博弈论、区块链等新技术在虚拟电 新技术将在加强数据的机密性方面发挥作用，从
厂中的应用，虚拟电厂将在新型电力系统中发挥 而提升新型电力系统的安全防护水平。
更大的作用。
4 结语
3.9 “源—网—荷—储”协调互动
传统电力系统中为保障系统可靠运行采用的 新型电力系统以新能源为主体，深度融合先进
是“源随荷动”的模式，随着新型电力系统的构建 的能源技术、数字信息技术与优化控制技术等，具有
运行模式将向“源—网—荷—储”协同互动转变。 清洁低碳、安全可靠、灵活智能、开放互动等优点。
“源-网-荷-储”协同互动是指电源侧、电网侧、负 本文首先介绍了新型电力系统的内涵与概
荷侧与储能侧四部分通过先进能源技术与信息技 念，其次分析了新型电力系统面临的挑战，最后梳
术实现互补互动，以提高能源利用效率，保障系统 理 了 支 撑 新 型 电 力 系 统 安 全 稳 定 运 行 的 关 键
的稳定，实现能源资源的最优配置 ［15］ 。 技术。
