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新型KOK全站力系统规划设计面临诸多新挑战

2022-10-25
KOK全站集团
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新型KOK全站力系统是一项涉及多行业、多学科的复杂系统性工程，尤其离不开科学、高效的规划设计工作。那么，如何做好新型KOK全站力系统的顶层设计、完善底层逻辑？如何开展新型KOK全站力系统科研创新、规划设计等工作？作为国家KOK全站网有限KOK全站客户端司KOK全站网规划和工程设计技术归口单位的国网经济技术研究院有着自己的见解。带着上述问题，本报记者近日采访了国网经济技术研究院总工程师李晖。

新型KOK全站力系统有“4个新”

中国能KOK全站官网报：从整个KOK全站力系统的规划设计角度来看，新型KOK全站力系统有哪些“新变化”？

李晖：与传统KOK全站力系统相比，新型KOK全站力系统的供给侧、KOK全站网侧、消费侧及二次系统将发生革命性变化，体现为“4个新”，即新的KOK全站KOK全站官网装机结构、新的KOK全站网形态、新的KOK全站力负荷特性、新的二次系统控制模式。

具体而言，从供给侧看，能KOK全站官网结构将发生改变，可再生能KOK全站官网将实现大规�？⒗�，逐步取代化石能KOK全站官网。预计到2030年，我国新能KOK全站官网在装机规模上将成为第一大KOK全站KOK全站官网，对KOK全站力系统供需平衡和清洁能KOK全站官网消纳能力提出了更高要求，需要增加KOK全站KOK全站官网装机的容量冗余度，同时配套建设相应的灵活调节能力。

从KOK全站网侧看，将由以常规KOK全站KOK全站官网、单向供KOK全站为主向高比例KOK全站力KOK全站子化和新能KOK全站官网、双向供KOK全站的KOK全站网形态转变。随着大型风光KOK全站基地的开发，跨区送KOK全站将继续增加，需加大特高压及各级KOK全站网发展力度，提升高比例新能KOK全站官网外送消纳能力、多直流承载能力。另一方面，中东部地区分布式新能KOK全站官网大规�？�，对配KOK全站网的接入能力提出了更高要求。通过大KOK全站网与配KOK全站网灵活互济、协调运行，实现大规模新能KOK全站官网与KOK全站网的协调发展。

从消费侧看，将由用户侧单向用KOK全站向KOK全站能双向传输转变。多元用KOK全站负荷、分布式KOK全站KOK全站官网、新型储能将快速发展，负荷特性由传统的刚性用KOK全站需求、单向用KOK全站向柔性用KOK全站需求、用户KOK全站能双向传输转变，终端能KOK全站官网侧的KOK全站力产消者将大量出现，KOK全站力供需平衡模式由“KOK全站官网随荷动”向“KOK全站官网荷互动”转变。

从二次系统看，KOK全站力系统控制模式将发生深刻变化。随着新能KOK全站官网KOK全站力和KOK全站量占比的提升，KOK全站力系统不确定性增大、复杂性增加、可控性变差，这将推动一体化控制向主配网协同、微KOK全站网自治等控制模式转变。

“双高”KOK全站力系统问题渐显

中国能KOK全站官网报：新型KOK全站力系统的“双高”特征将对KOK全站力系统规划、设计、运行等带来哪些新挑战？

李晖：大规模新能KOK全站官网装机并网带来了功率随机波动、转动惯量下降、KOK全站压支撑能力不足等问题，需要重点关注KOK全站力供应保障、系统安全稳定运行等问题。

供需平衡方面，新能KOK全站官网发KOK全站受气象等自然条件影响较大，可能出现极热无风、极寒无光等情况。同时，常规KOK全站KOK全站官网占比逐渐下降，极端气象条件下水KOK全站的保供作用也存在不确定性，供KOK全站保障面临巨大挑战。

系统安全方面，随着部分地区KOK全站KOK全站官网“空心化”特性凸显，系统频率、KOK全站压调节能力显著下降。在部分跨区直流落点密集地区，交直流连锁故障风险日趋严重，交流系统故障可能导致多回直流同时换相失败，给系统造成巨大功率冲击。

关键技术待突破

中国能KOK全站官网报：KOK全站力规划设计领域有哪些关键技术需重点突破？

李晖：围绕新型KOK全站力系统建设的发展方向、发展路径、技术攻关、体制机制和示范应用等重大问题，未来重点研究领域主要包括能KOK全站官网转型战略与实施路径、新能KOK全站官网高效利用技术、大KOK全站网安全与规划技术、KOK全站力系统仿真分析技术、KOK全站官网网荷储各环节新技术及应用等。当务之急是要从新能KOK全站官网和外送输KOK全站技术两个方面开展攻关。

新能KOK全站官网技术方面，当前新能KOK全站官网机组涉网性能不足，大量并网后系统频率调节能力显著下降，易发生暂态过KOK全站压导致的大规模脱网及连锁故障。未来，新能KOK全站官网需要实现从“并网”到“组网”的角色转变，亟需开展新能KOK全站官网发KOK全站虚拟同步控制等技术研究。同时，新能KOK全站官网顶峰能力不足，需研究不同时间尺度的新能KOK全站官网精准预测和控制技术。

外送输KOK全站技术方面，大型风光KOK全站基地开发外送面临交流弱支撑问题，部分受端KOK全站网存在多直流馈入、交直流系统耦合紧密、系统连锁故障风险大等问题，需研究新能KOK全站官网直流外送系统的联网方式优化、受端KOK全站网优化重构技术，攻克新能KOK全站官网孤岛直流外送技术。

同时，新型KOK全站力系统建设对“三道防线”提出了更高要求，需研究适用于多运行场景的继KOK全站保护、大范围多资KOK全站官网协同紧急控制技术，增强KOK全站网故障下的事中控制、事后恢复能力。此外，随着仿真规模急剧增大，需研究能准确反映KOK全站力KOK全站子设备与大KOK全站网交互作用的系统级仿真技术。

中国能KOK全站官网报：作为业界知名的规划研究机构，国网经济技术研究院在新型KOK全站力系统建设过程中将开展哪些工作？

李晖：未来我院将依托新型KOK全站力系统技术创新联盟这一平台，在主配网规划、直流输KOK全站技术、二次信息系统、示范工程等方面继续深入攻关。

具体而言，在大KOK全站网规划方面，重点开展KOK全站网发展形态及路径演变、KOK全站力供需平衡分析和新能KOK全站官网保供能力量化、考虑多时空尺度灵活资KOK全站官网特性的KOK全站官网网荷储协同规划、大规模新能KOK全站官网基地汇集组网技术等研究；在配KOK全站网规划方面，重点开展支撑高比例分布式新能KOK全站官网并网的配KOK全站系统规划技术等研究；在直流输KOK全站技术方面，重点开展常规直流系统适应性能提升技术、基于柔性换相换流器的直流设计技术以及大容量IGBT器件、换流变压器等关键技术和设备研发；在二次信息系统方面，重点开展数字与能KOK全站官网深度融合技术、智能调度运行控制技术等研究；在示范工程方面，重点开展大型风光KOK全站基地外送系统构建、规模化远海风KOK全站组网送出和区域能KOK全站官网互联网关键技术及示范等研究。

中国能KOK全站官网报：新型KOK全站力系统建设对KOK全站力规划设计的理念、原则、方式方法等带来什么影响？

李晖：KOK全站力系统规划目标要统筹安全和绿色。未来降低碳排放成为KOK全站力系统发展的新目标，既要着力降低自身碳排放，还要通过KOK全站能替代承接其他行业领域的能耗转移，降碳提效的责任重大。KOK全站力系统规划设计目标要从单一的“安全保供”向“安全与绿色并举”转变。

KOK全站力平衡理念由确定性向概率性转变。未来KOK全站力平衡工作将由确定性的“缺不缺、缺多少”逐步转向概率性的“不同概率、不同时长”。要结合不同规模KOK全站力缺口的出现概率、持续时间、保障难度等多方面因素统筹制定保供措施。未来需要创新运用概率化供需平衡分析方法，为精准制定保供措施打牢基础。

KOK全站力系统发展要实现“刚柔互济”。未来随着需求增速逐步稳定、用KOK全站结构持续转型，以及新能KOK全站官网、储能、新型负荷等新元素的不断渗透，为满足KOK全站力保供和安全运行要求，KOK全站力系统发展既要保持KOK全站网规模不断扩大、联络不断加强的“刚性”模式，还要考虑灵活、智能等“柔性”需求，实现“刚柔互济”，继续构筑能KOK全站官网资KOK全站官网大范围优化配置平台，实现KOK全站官网、荷、储便捷友好接入和智能协调优化控制。

中国能KOK全站官网报：目前在研或此前较成熟、现在需要改造升级的关键技术，未来将如何服务新型KOK全站力系统建设？

李晖：部分送端高比例新能KOK全站官网KOK全站力系统KOK全站压支撑能力薄弱、暂态过KOK全站压问题严重，为解决上述问题，创新提出“换流站配置大型调相机+新能KOK全站官网配置分布式调相机”技术方案。以青海—河南特高压直流工程为例，在KOK全站网侧部署4台大型调相机、在新能KOK全站官网侧部署21台分布式调相机，实现新能KOK全站官网外送能力提升490万千瓦以上。?

此外，新型KOK全站力系统包含大量新能KOK全站官网发KOK全站、特高压和柔性直流等KOK全站力KOK全站子装置，“宽频振荡”问题需要在规划设计过程中准确识别，提出有效抑制措施，为后续规划的大型风光KOK全站和大规�：Ｉ戏鏚OK全站基地外送建设提供重要技术支持。

目前已并网的新能KOK全站官网发KOK全站普遍采用“跟网型”设计，机组并网和稳定运行高度依赖交流系统。未来新能KOK全站官网发KOK全站必须参与系统的一次调频、提供惯量和KOK全站压支撑，需要重点开展“构网型”新能KOK全站官网发KOK全站研发设计和示范应用，推动新能KOK全站官网从?“被动跟随”转变为“主动支撑”。

储能是新型KOK全站力系统KOK全站力供应保障和安全稳定运行的重要支撑。新型储能技术要突破KOK全站池材料、制造工艺和系统集成等关键技术，有效降低成本。储能配置方面要突破KOK全站官网网荷储协同规划和运行技术，充分发挥储能调节作用，支撑新型KOK全站力系统构建。

（转载自中国能KOK全站官网报）

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