新型電力系統(tǒng)中新能源成為主體，是一個逐步演變的歷程，首先體現(xiàn)在新能源裝機占比居首位，其次新能源發(fā)電量占比居首位，最終新能源裝機和發(fā)電量占比均凌駕50%。預(yù)計南方電網(wǎng)2030年新能源裝機約2.5億千瓦，占比約35%，成為第一大電源，基本建成新型電力系統(tǒng)。
新能源發(fā)電具有隨機性、波動性和間歇性，使得電力系統(tǒng)運行方法重大多變。新能源發(fā)電通過換流器并網(wǎng)，換流器動態(tài)特征對系統(tǒng)穩(wěn)固性的影響逐步凸顯，電力系統(tǒng)穩(wěn)固性問題的內(nèi)在特征爆發(fā)新轉(zhuǎn)變。因此，怎樣認知新型電力系統(tǒng)穩(wěn)固特征，怎樣開展運行控制，確保系統(tǒng)清靜穩(wěn)固，需要深入研究。電力系統(tǒng)穩(wěn)固剖析是認知電力系統(tǒng)穩(wěn)固特征、掌握運行紀律的要領(lǐng)系統(tǒng)。現(xiàn)有的電力系統(tǒng)穩(wěn)固剖析要領(lǐng)是在典范運行方法基礎(chǔ)上，針對預(yù)想故障集，使用穩(wěn)固剖析工具研究電力系統(tǒng)穩(wěn)固特征，提出運行控制要領(lǐng)。現(xiàn)有電力系統(tǒng)穩(wěn)固剖析要領(lǐng)應(yīng)用于新型電力系統(tǒng)時，將面臨海量運行方法場景、多時間標準物理歷程耦合、穩(wěn)固控制戰(zhàn)略順應(yīng)性、柔性化穩(wěn)固控制、非工頻穩(wěn)固性控制等新問題新要領(lǐng)。
新能源發(fā)電隨機性波動性間歇性導(dǎo)致系統(tǒng)穩(wěn)固剖析面臨海量運行場景
古板電力系統(tǒng)的運行方法主要受負荷水平和季節(jié)性水電著力兩個因素的影響，運行方法組合較少，在電力系統(tǒng)妄想和運行中通常選取“夏大、夏小、冬大、冬小”四種典范運行方法即可知足電網(wǎng)清靜性、穩(wěn)固性和經(jīng)濟性評估需求。關(guān)于新型電力系統(tǒng)，風、光等新能源在電源結(jié)構(gòu)中將占有主導(dǎo)職位。一方面，新能源著力的隨機性、波動性會導(dǎo)致電源側(cè)著力水平短期內(nèi)大幅轉(zhuǎn)變，可能的著力組合方法顯著增添；另一方面，鼎力大舉推進電能替換，加劇了用電側(cè)功率波動，特殊是電動汽車等間歇性用電負荷的爆炸式增添，大幅增強了負荷的不確定性。上述發(fā)電側(cè)和用電側(cè)的高度不確定性將導(dǎo)致古板的電力系統(tǒng)典范運行場景選取要領(lǐng)失效，為有用籠罩可能泛起的海量運行場景，同時兼顧電力系統(tǒng)運行模擬剖析效率，亟需對電力系統(tǒng)種種運行方法舉行特征識別、聚類和降階，從而獲得具有高度代表性的少數(shù)典范運行方法。
新能源等電力電子并網(wǎng)裝備導(dǎo)致多時間標準物理歷程細密耦合
古板電力系統(tǒng)穩(wěn)固特征主要受種種電氣裝備物理特征的影響，接納古板機電暫態(tài)標準的剖析工具即可得出可信的結(jié)論。新型電力系統(tǒng)中電力電子裝備容量占比高，多時間標準物理歷程耦合，其寬頻帶控制作用顯著改變系統(tǒng)穩(wěn)固特征，需依賴電磁暫態(tài)標準的剖析工具，但該類工具在新型電力系統(tǒng)中應(yīng)用時保存較多問題：一方面，以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)具有寬頻特征，建設(shè)新能源場站的寬頻帶等效模子十分難題，如再思量機組類型、漫衍運行狀態(tài)等因素的影響，等效建模的難度將進一步增添；另一方面，新型電力系統(tǒng)具有“雙高”特征，大宗電力電子裝備的建模擬真，會導(dǎo)致電磁暫態(tài)剖析工具的效率難以接受；最后，現(xiàn)有電力系統(tǒng)模子一樣平常在機電暫態(tài)標準下維護，電磁暫態(tài)模子的運行方法調(diào)解極為未便，嚴重影響電磁暫態(tài)剖析工具的便捷性。因此，新型電力系統(tǒng)的穩(wěn)固剖析工具亟待從通用建模要領(lǐng)、高效求解算法、一體化仿真平臺等角度深入開展研究，以大幅提升電磁暫態(tài)仿真工具的剖析能力。
新能源等電力電子并網(wǎng)裝備使得古板工頻穩(wěn)固性控制擴展至非工頻穩(wěn)固性控制
電力系統(tǒng)在設(shè)計之初，就是憑證在工頻下穩(wěn)固運行設(shè)計的，電網(wǎng)所體現(xiàn)出的穩(wěn)固性問題主要是指工頻下的穩(wěn)固性，其控制也主要是指工頻穩(wěn)固性控制。以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)所體現(xiàn)出的寬頻振蕩新問題，使得古板穩(wěn)固性控制不再局限于工頻段，而是擴展至上千赫茲的非工頻段穩(wěn)固性控制。通過生長寬頻信息收羅、丈量裝置，有用丈量非工頻電宇量，提高系統(tǒng)的視察能力；通過立異生長新的控制手藝理論系統(tǒng)，提高系統(tǒng)的認知水平和控制能力。為包管新能源為主體的新型電力系統(tǒng)清靜穩(wěn)固運行，古板工頻穩(wěn)固性控制將擴展至非工頻穩(wěn)固性控制。
運行場景多變性使得穩(wěn)固控制戰(zhàn)略順應(yīng)性降低，需要多時間標準迭代更新穩(wěn)固控制戰(zhàn)略
由于古板電力系統(tǒng)的不確定性相對可控，“離線決議、實時匹配”仍是現(xiàn)在海內(nèi)外現(xiàn)實普遍應(yīng)用的穩(wěn)控步伐形成模式。新能源的大宗饋入，以及多能源系統(tǒng)、“物理-信息-社會”系統(tǒng)的普遍深度耦合，給未來新型電力系統(tǒng)引入了難以由無邪性資源完全平抑的波動性和不確定性。若沿用目今的穩(wěn)控戰(zhàn)略制訂模式，要么導(dǎo)致離線制訂的戰(zhàn)略關(guān)于實時運行場景“失配”的幾率大大增添，要么欺壓離線戰(zhàn)略設(shè)計必需思量過于寬泛的運行狀態(tài)區(qū)間，一方面導(dǎo)致控制價錢過大、戰(zhàn)略形式重大甚至找不到可行解，另一方面導(dǎo)致戰(zhàn)略設(shè)計的人工本錢和人工失誤危害大幅上升。高性能仿真盤算、全息監(jiān)測、智能化剖析決議、危害評估防控、實時快速自順應(yīng)控制等手藝的生長，給解決上述控制戰(zhàn)略制訂“跟不上”系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)變或“包不住”系統(tǒng)極端隨機波動的矛盾帶來了機緣。在上述手藝系統(tǒng)的逐步形成和融合支持下，穩(wěn)控戰(zhàn)略對高可變強隨機運行情形的順應(yīng)能力將獲得實質(zhì)升級。首先，“離線決議、實時匹配”的兩階段控制步伐形成模式，將逐步過渡到“離線+在線”多時間標準規(guī)范迭代的新模式：在離線、準實時和實時等多個階段，控制戰(zhàn)略隨運行狀態(tài)簡直定而逐漸聚焦，由粗到細經(jīng)多次規(guī)范迭代修正，最終獲得既可靠可羈系又精準實時的控制步伐；其次，在各個時間標準的控制戰(zhàn)略剖析深度、系統(tǒng)性和效率獲得周全提升，自動發(fā)明深度耦合危害、定位危害形成和控制要素、快速實時更新戰(zhàn)略的能力顯著增強，對人工重復(fù)勞動和個體履歷的依賴顯著降低。
新能源機組快速調(diào)理特征支持穩(wěn)固控制手藝向“以調(diào)代切”偏向生長
古板穩(wěn)固控制手藝的特點是直接斷開控制工具和電網(wǎng)的電氣毗連關(guān)系，故障后系統(tǒng)恢復(fù)難題。新型電力系統(tǒng)源-網(wǎng)-荷各環(huán)節(jié)高度電力電子化，在電源側(cè)和負荷側(cè)，新能源機組和電力電子化負荷通過換流器及鎖相環(huán)并入電網(wǎng)，其動態(tài)行為由控制算法決議，這種快速調(diào)理能力使得電力電子化電源及負荷具有優(yōu)異的暫態(tài)響應(yīng)能力，通過調(diào)理控制參數(shù)可提供故障歷程中的暫態(tài)支持能力；在電網(wǎng)側(cè)，直流輸電具有高度無邪可控特征，憑證系統(tǒng)運行需要可快速調(diào)理運送功率巨細甚至運送偏向，支持電網(wǎng)清靜穩(wěn)固運行。電力電子并網(wǎng)裝備的數(shù)字式快速調(diào)理能力給穩(wěn)固控制手藝帶來新的機緣和選擇，“以調(diào)代切”頭腦確?？刂乒ぞ呤賈沼氳繽岢值縉?，有利于故障后系統(tǒng)恢復(fù)運行，推動現(xiàn)有穩(wěn)控手藝向著柔性化偏向生長。
針對新型電力系統(tǒng)面臨的穩(wěn)固剖析和控制問題，現(xiàn)在還處于探索階段，相關(guān)理論研究和手藝研發(fā)已加速睜開，將引入不確定性頭腦、非線性控制理論以及數(shù)字化手藝，推動穩(wěn)固剖析和穩(wěn)固控制手藝系統(tǒng)的周全升級?？梢栽ぜ緦ο低澄裙唐飾隹刂剖忠氈亟匆宦中碌納と瘸?。（泉源 北極星輸配電網(wǎng)）
