电力系统专业技术进展与发展趋势（2021）.pdf

中国电机工程学会电力系统专业委员会电力系统专业技术进展与发展趋势电力系统专业技术进展与发展趋势项目背景过去的五到十年，我国电网经历了高速发展和建设，带动了在特高压、智能电网等关键技术领域取得了重大突破，一大批仿真、运行控制等新技术在电网中得到了成功应用，电力系统整体技术水平显著提升。伴随着能源生产消费革命、新能源快速发展以及电力体制深化改革的到来，未来我国能源电力科技发展面临前所未有的机遇和挑战。面对新的形势和任务，按照中国电机工程学会要求，电力系统专委会研读“十三五”科技规划、“十三五”发展规划等纲领性文件，以引领电网技术发展为方向，以支撑电网合理有序建设为基础，以实际生产运行、技术支撑和外部市场需求为驱动，拟围绕仿真分析、电网发展规划、安全与控制以及新技术/热点技术应用4大技术领域，集中专委会优势力量，开展电力系统专业发展报告编制工作。组织架构项目承担单位：中国电机工程学会电力系统专业委员会主编郭剑波副主编李明节汤涌许涛孙华东闵勇鞠平领 域设 置及 负责人总体组组长：郭剑波副组长：汤涌李柏青郭强秘书：马士聪发展规划组长：闵勇副组长：郭强李晖林廷卫李庚银秘书：周勤勇仿真分析组长：汤涌副组长：孙海顺杜正春李生虎刘天琪秘书：安宁、易俊运行控制组长：许涛副组长：李柏青牛栓宝王新宝丁磊秘书：赵兵、吴萍新/热技术组长：孙华东副组长：王成山徐箭李柏青秘书：李文锋机制建议组长：鞠平副组长：陈刚罗建裕秘书：吴峰顾问专家周孝信陈国平张启平刘永奇陈小良孙光辉林廷卫刘玉田迟永宁卜广全穆钢学术秘书马士聪王铁柱张曦任秀焕电力系统专业发展报告编制由专委会专任委员郭剑波院士牵头负责，由专委会名誉主任委员周孝信院士领衔顾问团队，集合专委会及系统内专家力量，历时九个月，完成编制。技术方向总体组电力系统发展场景、发展路径、发展趋势仿真分析组发展规划组运行控制组新/热点技术组电力系统建模技术、仿真技术、分析技术规划技术、电力电量平衡、负荷预测等运行调节管理技术、安全稳定控制技术系统相关新技术、热点技术、标准规程等创新机制建议创新发展政策环境、人才需求、发展建议等目录一电力系统发展历程二电力技术最新研究进展与趋势三创新发展机制分析与建议四结语目录一电力系统发展历程二高比例新能源电网发展场景三新能源消纳相关技术和市场机制四结语二电力技术最新研究进展与趋势三创新发展机制分析与建议四结语电力系统发展历程中国电力工业开端：1882年中国的电力工业从1882年至1949年，经过67年装机容量只达到1.85GW。而在1949年新中国成立之后的半个世纪中，中国的电力工业取得了迅速的发展，平均每年以10%以上的速度在增长，到1998年全国装机容量已达到277GW以上，跃居世界第2位。2013年底我国发电装机容量12.47亿千瓦，超过美国居世界第一位。截止2017年底，我国发电装机容量已达到17.77亿千瓦。其中风电、光伏装机均居世界第一位。电力系统发展历程电网的生长和延伸，始终伴随经济社会发展需要与电源的建设发展。我国电网发展大体经历了三个阶段。电力体制对电力系统发展起着至关重要的指导和促进作用。回顾建国以来电力系统发展，我国电力体制改革大体上经历了四个阶段。当前，我国电力行业已由高速增长阶段转向高质量发展阶段，正处在转变发展方式、优化供需结构、转换增长动力的攻坚期。未来清洁能源将成为能源转型的主导综合考虑人均负荷需求、经济发展、环境要求等因素，我国2030年、2050年新能源发电占比将大幅提高，清洁能源将成为我国能源转型的主导。2030年年总发电量年总发电量8.94万亿千瓦时总装机容量万亿千瓦时总装机容量28.74亿千瓦总装机容量亿千瓦总装机容量52.08亿千瓦年总发亿千瓦年总发电量电量12.13万亿千瓦时万亿千瓦时2050年总装机容量年总发电量17%63%20%27%32%41%21%27%52%10%10%80%引自中科学咨询报告我国新一代能源系统战略研究，周孝信等构建满足未来需求的新一代电力系统为了实现我国能源转型与革命的核心战略目标，构建清洁低碳、安全高效的新一代能源系统，国家电网公司提出能源转型的关键路径是，打造广泛互联、智能互动、灵活柔性、安全可控、开放共享的新一代电力系统。目录二电力技术最新研究进展与趋势一现状与发展趋势三新能源消纳相关技术和市场机制四结语一电力系统发展历程三创新发展机制分析与建议四结语发展规划技术框架中长期负荷预测方法新能源发展规划及随机生产模拟大电网规划方法未来电网形态负荷预测模型负荷预测方法新能源发展规划随机生产模拟方法源网协调规划方法发展规划大电网优化规划经济和安全评价方法未来电网形态参考文献1、国网科技项目报告2、合作组织调研报告3、国家“863”课题报告4、国网公司“千人计划”项目5、公司“十三五”科技发展规划6、国家电网公司重大专项报告7、相关科技文献负荷预测最新研究进展负荷预测模型 建立新型负荷模型包含电动汽车等新型负荷的层次化综合虚拟能效电厂模型，提高负荷预测模型的准确度。负荷预测方法 经验预测法专家预测法、类比法、主观概率预测法、调查预测法和预警分析法。数学模型法数学模型法可分为基于时间序列的趋势外推法、因果分析法、综合分析法以及新兴的智能算法。智能预测方法主要有人工神经网络法、组合预测法、支持向量机法和深度学习法等。负荷预测未来发展趋势I.随着大数据技术和智能技术的发展以及国家能源战略的调整，电力负荷的组成越来越复杂，需要采用更为智能的方法进行电网负荷分析和预测。II.由于能源系统是经济系统的有机组成部分，电力和能源系统变化与经济系统变化相互影响，未来负荷预测需要更加强调综合考虑电力、能源和经济之间的关联关系。III.随着能源变革的持续深入，负荷预测模型必须考虑能源互联网、供需互动、源网荷储、综合能源服务等，更准确的反应负荷特性的变化。负荷预测方法负荷预测方法经典预测方法经典预测方法趋势外推法趋势外推法回归分析法回归分析法时间序列法时间序列法灰色预测法灰色预测法人工神经网络法人工神经网络法优选组合法优选组合法满足纯负荷需求的规划目标偏于保守。电源跟随负荷到源荷互动的运行机制。对市场机制的考虑。传统负荷预测模型及方法规划的现实需求传统负荷预测模型及方法规划的现实需求当前不足未来需求新能源发展规划及随机生产模拟最新研究进展新能源发展规划从能源领域开展的新能源电源规划Balmorel模型考虑了电力和热力系统的逐小时运行模型。WILMAR仿真模拟考虑随机的风电出力预测和负荷预测，用于含风电的电力系统的规划和运行分析。从电力领域开展的新能源电源规划主要采用电力系统潮流计算模型，建立数学优化模型，考虑线路输电能力和输电阻塞，对电网各节点的风电并网容量和光伏并网容量进行分析。随机生产模拟等效能量函数法推广到互联电力系统的随机生产模拟 严格地处理了发电机组支援容量和联络线输送容量的随机性质。对累计量法做了改进，提出了将负荷按大小分段描述。等效负荷频率曲线新能源发展规划及随机生产模拟未来发展趋势I.进一步深化随机生产模拟的同时，引入动态校核的环节，如采用中长期动态过程（可以产生时间序列的潮流方式），与原有的静态平衡构成闭环迭代;II.网源协调规划。传统生产模拟方法规划的现实需求传统生产模拟方法规划的现实需求 基于功率预测的短时平衡相对准确，主要为运行服务。电量平衡相较电力平衡准确。主要可用于区域内的平衡。静态平衡不能考虑动态约束。考虑各种技术约束需要全时间尺度设备约束电网约束资源约束电网规划方法-最新研究进展源网协调规划方法间歇式电源与电网的协调规划技术 新能源送电规模与输电方案协调规划方法，建立双层柔性优化模型，开展间歇式电源与电网发展时序敏感性分析。送受端虚拟机组调整电源系统可靠性策略及时序敏感性分析方法，解决了大规模间歇式电源接入后电源与电网分立串序规划导致的不协调问题。考虑不确定性电网规划理论与方法 基于随机对偶理论的多阶段电网动态规划方法，应用于输电网建设时序分析。基于机会约束规划的系统运行模型,建立不确定性情形下的电网动态规划数学模型。源网协调规划方法 从基础理论、规划方法等方面补充、完善了传统电网规划内容及流程，建立了大电网规划理论与方法体系。从确定性的安全性校核逐步向安全性风险方法和基于风险的差异化规划过渡。经济和安全评价方法电网规划方法-未来发展趋势电源接入系统规划配电网规划输电网规划 网源分离规划，发展不匹配。间歇式电源累积效应使电网适应性不足。对市场因素的考虑不足。传统规划体系及方法规划的现实需求传统规划体系及方法规划的现实需求 间歇式电源的接入、输送的统一规划。安全可靠与市场参与的统一考虑。需要考虑配电网对输电网的反馈效应。成本电网投资间歇式电源接入成本弃风、弃光成本规划优化方案未来电网形态-最新研究进展 第三代电网2050年的电网发展模式可能有以下3种：超/特高压交直流联网模式、超导主网架模式、电源与负荷匹配模式。表 第一代、第二代和第三代电网技术经济特征的比较 基于不同技术路线的未来形态未来电网形态-未来发展趋势 为满足未来电网形态演化发展需求，基于电网形态演化特征的分析，未来重点研究方向如下：I.未来电网形态支撑技术及技术路线。跳出专业的束缚，从能源根本需求和革命，技术发展的普遍性规律等角度，研究包括储能技术、新型电力电子材料和器件、“大云物移”等技术在电力系统的嵌入式应用等。II.以电网为载体的多元资源融合方式。重点研判未来电网作为能源资源优化平台，对于不同资源的融合方式；电网作为主要的网络形态，一次网络和二次通讯网络的融合方式。III.未来电力系统的演化路径。电力系统的稳定特性是否会变化，是否存在拐点，对于电网扩张接近饱和的情况下，如何向未来形态演进。仿真分析技术框架新能源建模直流系统建模灵活交流输电系统（FACTS）建模多时间尺度全过程仿真全数字实时仿真数模混合仿真负荷建模技术电磁暂态-机电暂态混合仿真新能源大规模接入后的稳定性分析技术基于大数据电力系统运行特性分析方法电力系统安全稳定在线分析技术电网安全稳定风险量化分析技术多馈入交直流系统的稳定性分析技术基于响应的电力系统安全稳定分析方法电力电子设备引发的复杂宽频振荡分析建模与仿真技术建模技术仿真技术安全分析技术仿真与安全分析仿真建模技术-主要研究进展 新能源建模新能源建模 在国内主流的电力系统仿真分析软件中开发完善了风机和光伏电站模型，形成了国内主流型号风电机组参数。直流系统建模技术直流系统建模技术 国内主流商用电力系统机电暂态仿真程序均已经建立了包括分层直流在内的特高压直流输电系统的机电暂态仿真模型。柔性直流适合采用电磁暂态仿真研究其本身的动态特性，已先后开发出机电暂态、电磁暂态的柔性直流输电模型，并在渝鄂、张北等柔性直流工程中得到应用。灵活交流输电系统（FACTS）建模技术灵活交流输电系统（FACTS）建模技术 根据国内电网技术发展的实际情况，建立了SVC、STATCOM（SVG）、TCSC、可控高抗以及UPFC等设备的电磁暂态和机电暂态模型。并在商用软件中实现，得到广泛应用。中国电科院提出了考虑配网的综合负荷模型，与传统负荷模型相比，综合负荷模型(SLM)可较完整地模拟负荷和配电系统，提高电网仿真的精确度，已经得到广泛的实际应用。负荷建模技术负荷建模技术仿真建模技术-主要研究进展 电磁暂态-机电暂态混合仿真电磁暂态-机电暂态混合仿真 基于已有的机电暂态仿真技术，国内开展了适合大电网计算的机电-电磁暂态仿真程序的算法研究和程序开发工作，实现了交流系统机电暂态和直流系统电磁暂态的联合仿真。多时间尺度全过程仿真多时间尺度全过程仿真 中国电科院研发了全过程动态仿真程序，解决了EUROSTAG等程序存在数值求解的迭代收敛性差而导致计算速度过低，甚至计算中断问题，可模拟50 000节点以上的大规模电力系统从数秒、数分钟到数小时的动态全过程。全数字实时仿真全数字实时仿真 可连接物理设备的全数字仿真技术近年来发展迅速。国内主要有中国电科院研发的全数字实时仿真装置（ADPSS）。通过多CPU并行以及FPGA等技术使得仿真的计算能力不断提高，增加了对模块化多电平换流器的支持，基于高速光纤通讯、千瓦级功率放大器等新技术提高了接入物理设备数量和能力。数模混合仿真数模混合仿真 数模混合仿真主要需要解决电网仿真规模和物理装置接口能力两方面的问题。中国电科院基于Hypersim和ADPSS，采用商用高性能计算平台，利用自动分网、并行计算等技术实现了大电网背景下的数模混合仿真。国网电科院、南网科研院等单位，基于RTDS构建了相应系统。仿真建模技术-主要研究进展 应用平台应用平台为解决我国交直流大电网分析“仿不了、仿不准、仿不快”的难题，国家电网公司2015年启动新一代特高压交直流电网仿真平台建设，包括数模混合仿真平台、数字混合仿真平台、电网超算平台以及仿真数据中心等应用系统，2017年建成并投入应用。电网超级计算平台电网超级计算平台:世界首套基于超算的电力仿真专用系统，支持国家电网公司主网全网架仿真，计算规模可达45000节点。国家电网仿真数据中心国家电网仿真数据中心:实现了全新的数据异地维护和数据共享的工作模式。仿真建模技术-未来发展趋势I.未来提高仿真准确度主要要在大规模电网高精度、高效率仿真技术和自动建模技术，核电、风电、光伏大规模接入条件下源网协调动态特性和模型，新型负荷模型等方面做研究。II.新能源发电系统模型研究有个性化和统一化两个方向。个性化模型主要从系统各自特征出发，建模时需计及因产品不同而产生的差异，模型复杂和多样化。统一化模型从电网需求的角度，重点关注发电单元电站的功率特性等。III.分布式电源成为广义综合负荷的组成部分时，将成为决定配电网综合负荷特性的关键因素之一。在研究含分布式电源的配电网负荷模型时，主要有两种思路：单一分布式电源对配电网综合负荷特性的影响和含多类型分布式电源的配电网综合负荷建模。IV.全电磁暂态的研究和开发是一个比较新的、具有较高难度和计算量的尝试，可首先考虑的研究内容包括：电力电子仿真方法以及与大电网的联合仿真方法、大规模交流电网全电磁暂态仿真软件研究开发、全电磁暂态仿真软件的并行计算技术研究等。安全分析技术-主要研究进展 基于响应的电力系统安全稳定分析方法基于响应的电力系统安全稳定分析方法 在基于响应的暂态功角稳定分析方面，分析方法的研究主要集中在轨迹预测、实时评估指标及人工智能应用三方面。在基于响应的暂态电压稳定分析与控制方面，基于响应的研究成果主要集中在静态与中长期电压稳定分析上，暂态电压稳定方面的研究尚无法形成系统性的体系。基于大数据的电力系统运行特性分析方法基于大数据的电力系统运行特性分析方法 在电网安全分析方面，基于数据驱动和人工智能技术的研究已成为当前热点，有专家学者开展了深度学习、增强学习等人工智能技术应用于电力系统仿真分析的研究，但整体水平尚处于起步阶段，距离形成体系化、实用化的成果还有一定距离。电力系统安全稳定在线分析技术电力系统安全稳定在线分析技术 在线安全稳定分析应用（DSA）在我国省级以上电网调控中心得到了广泛应用。DSA应用基于电网调度控制系统支撑平台，采用基于流程组态与多工作域动态优化的分布式并行计算平台,以安全稳定定量分析理论为指引，开发安全稳定分析与控制决策算法,实现网、省级主站在线稳定分析应用、离线研究、计划校核的各项应用功能，全过程增强安全稳定分析与决策的技术手段，从而全面提升掌控电网安全稳定运行的能力。安全分析技术-主要研究进展 电网安全稳定风险量化分析技术电网安全稳定风险量化分析技术 由于电力系统风险事件导致的损失难以统计，目前最新进展是用主动停电的损失代替不受控的停电损失，进而风险表示为：为了使该事件不发生恶果而必须付出的控制代价与事件发生的概率值的乘积，大大改善具体工程中应用风险概念的可行性。多馈入交直流系统的稳定性分析技术多馈入交直流系统的稳定性分析技术 受电网实际需求的驱动，国内广泛开展了直流多馈入系统电压稳定方面的研究。主要通过提出定性评估指标，如多馈入短路比、分层直流馈入短路比、多馈入影响因子等对系统稳定性进行定性分析，通过机电暂态仿真和混合仿真相结合的方法对系统稳定性进行定量评估。新能源大规模接入后的稳定性分析技术新能源大规模接入后的稳定性分析技术 功角：新能源应用对功角稳定性有积极或消极的影响并没有明确的结论，功角稳定性受到各种因素的综合影响；电压：从静态电压稳定与暂态电压稳定两个角度分析了新能源接入的影响，部分研究成果表明，新能源接入比例达到一定程度时，系统电压稳定性会变差，但相关结论还缺乏完整的理论和广泛的算例支撑；频率：研究发现随着风电的引入，风电的随机性及负荷波动性的双重性作用给系统频率控制带来了前所未有的困难，而且这一困难随着风电并网单元数量的增加将会变得更加严重。安全分析技术-主要研究进展 电力电子设备引发的复杂宽频振荡分析技术电力电子设备引发的复杂宽频振荡分析技术 主要针对固有频率振荡，通过将问题分解为多个“单装备参与（或两装备间）、单时间尺度”的问题，用以解决特定场景、特定振荡模式下的稳定问题。由此形成的稳定性分析方法（如复转矩系数法、特征结构法、阻抗法）大多只适用于等效的两端或三端系统，难以对实际系统中多装备接入情况下的稳定性进行判定和定量分析，提出的控制方法一般只对特定频带的振荡问题有效，不能适应多装备接入下系统振荡的宽频带和频率漂移等复杂特征。风电（直驱/双馈/SVG）高压直流光伏/SVG火电风电（直驱/双馈/SVG）风电（直驱/双馈/SVG）广泛参与01020304050607080901000102030405060708090100正序电流Frequency HzI1 A)4个振荡频率强耦合23Hz37Hz63Hz77Hz安全分析技术-未来发展趋势I.新一代电力系统基础理论。新一代的电力系统具有以后三个特点：1）高比例可再生能源的电力系统。2）高比例电力电子装备系统。3）多能互补的综合能源电力系统。需要针对性开展稳定性基础理论研究。II.含高比例电力电子装备电力系统的稳定性分析技术。分析技术需要考虑更多时间尺度动态特性的交互作用，复杂度大幅提升。rrefrdcUdcrefUdrefidirefQQtUtrefUqrefiqiEEtU EEPLL安全运行与控制技术框架失步振荡解列控制技术1.交直流协调控制技术2.EEAC稳定控制技术1.有功优化运行技术2.电压无功优化技术3.其他运行优化技术3.精准切负荷技术4.广域联合发电有功控制技术5.调相机动态无功控制技术6.SVC、SVG动态无功控制技术7.新能源发电无功控制技术预防控制技术稳定控制技术失步振荡解列控制技术安全运行与控制技术有功优化技术主要研究进展火电：少量机组能够实现50%甚至是40%的深度调峰运行；核电：设计报告明确机组具备50%左右的深度日调峰能力，但是机组实际运行并不具备，原因包括经济和技术两方面。有功优化运行技术常规发电机组深度调节技术广域联合发电调频调峰控制技术：广域联合发电调频调峰控制技术：取得初步成果，完成抽蓄电站的广域调速控制技术、孤岛换流站的虚拟频率控制技术攻关，将在张北柔直示范工程中进行工程示范应用。虚拟同步机技术：虚拟同步机技术：成功研制了风电单元式、光伏单元式、储能场站式三类虚拟同步机装置，建立了相关装备试验检测体系，2017年底示范工程在国家风光储输示范基地建成投运。分布式发电运行控制技术：分布式发电运行控制技术：依托国家项目，已初步开展较全面、系统的研究工作，并建设多个分布式发电示范工程。新能源发电运行控制技术有功优化技术主要研究进展有功优化运行技术负荷调节控制技术当前的负荷调节控制主要通过两种方式实现，即峰谷电价、制定有序用电方案并建设负荷控制系统。负荷控制进一步精细化，目前已经发展到直接控制用户用电设备。江苏省电力公司开展了大型商业中央控台负荷柔性控制技术的研究和示范应用，自2016年以来开展了两期精准切负荷控制示范应用。无功优化技术主要研究进展750kV可控高抗已在西北新疆联网通道中的应用；1000kV可控电抗器仍在技术攻关中。电压无功优化技术可控高抗AVC（自动电压控制）我国自主研制的自律协同电压控制系统已在我国6大区电网、22个省级电网和6个千万千瓦级风光基地应用，控制了包括美国首都和东部十三个州的PJM电网，实现了美国首例AVC。掌握了全产业链的核心制备技术，处于国际领先水平，已在南京、上海投产3项UPFC工程。其他运行优化技术UPFC（统一潮流控制器）故障限流器目前在电力系统中已经投运的故障限流器主要有限流电抗器、串联谐振式故障限流器、超导故障限流器和快速开关型故障限流器等。扰动源定位技术依托国家863计划，提出了振荡源区域级、机组级、控制设备级定位的复杂电网振荡源防控系统设计方案，并依托华中电网D5000系统建设了电力系统振荡源定位系统示范工程。预防控制技术未来发展趋势 直流群跨区有功平衡技术直流群跨区有功平衡技术研究大规模直流群参与跨区电网有功平衡技术，分析直流参与调峰的可行性、具体运行模式、调峰深度等。多时间尺度虚拟电厂协调控制技术多时间尺度虚拟电厂协调控制技术研究不同时间尺度电网与虚拟发电厂协同控制技术、以及虚拟发电厂所聚合各发电和用电单元的协调控制技术。广域源网荷储联合互动调峰技术广域源网荷储联合互动调峰技术考虑不同调峰手段响应速度、调节能力、动作频率等差异性，研究多时间尺度、多目标约束下集群化调峰优化技术，实现源-网-荷、网-网、区-区联合友好互动调峰。1.有功平衡集群调节控制技术预防控制技术未来发展趋势 新型电力系统无功电压评估技术新型电力系统无功电压评估技术进一步研究可以充分考虑电力电子元件动态特性的新型电力系统无功电压评估方法，并开发相应的分析软件，可以准确分析并指出电网无功电压薄弱环节。多种静动态无功控制资源的多目标协调优化控制技术多种静动态无功控制资源的多目标协调优化控制技术综合考虑不同控制资源的技术特点，在满足电网不同控制目标的基础上，实现资源利用效果的优化。包括：（1）研究基于电网模型和动态监测两种机理的实用评估技术，开发相关的软件并实现在线应用。（2）深入研究多动态无功设备、多控制目标的协调控制方法，提出具有实用价值的系统架构、控制策略与控制参数。2.电压无功评估及集群运行控制技术稳定控制技术主要研究进展2008年，南网投运多直流协调控制系统，有效增加云南-贵州振荡模式和云贵-广东振荡模式的阻尼，提高了南方电网系统稳定性能。2015年，依托国家863计划在华中电网建设了世界上规模最大的跨区交直流系统控制系统示范工程。2016年，华东电网构建了频率紧急协调控制系统，具备协调8回直流、7回抽蓄电站以及精准切负荷等功能。稳定控制技术交直流协调控制技术EEAC稳定控制南瑞集团开发的融合EEAC理论的大电网在线综合防御系统已推广应用于国调、南网总调、华东、华北、西北、江苏、四川、云南、内蒙古等23个省级以上调度中心，防御范围覆盖了一半以上中国电网。稳定控制技术主要研究进展2016年开始，江苏电网建设了“大规模源网荷友好互动系统”，实现350万千瓦秒级可中断负荷精准实时控制，并推广应用于山东、河南、上海、浙江、安徽、湖南6个省级电网。稳定控制技术精准切负荷技术广域联合发电有功控制技术目前已初步完成孤岛无源电网广域联合发电控制系统框架构建。调相机动态无功控制技术目前已形成快速动态响应同步调相机技术规范，并在扎鲁特、湘潭、泰州站投入运行。稳定控制技术主要研究进展稳定控制技术SVC：应用于新疆-西北联网工程第二通道750kV沙州变电站。SVG：2016年3月南方电网500kV/3000MW永富直流富宁换流站顺利投运，是大容量SVG装置应用于高压直流输电领域中的首个成功案例。SVC、SVG动态无功控制技术新能源发电无功紧急控制技术主要从新能源发电机组自身控制、外界辅助装置（如新能源发电场站配备的动态无功补偿装置、动态电压恢复器和储能）控制等两方面开展研究。稳定控制技术未来发展趋势 直流群跨区紧急控制技术直流群跨区紧急控制技术研究适应多工况的直流紧急功率支援参数自适应整定技术、针对不同稳定形态及模式的多回直流实时最优控制点挖掘及效果评估技术、多回跨区直流调整对送受端交流电网稳定性影响评估技术等。新能源集群无功优化协调控制技术新能源集群无功优化协调控制技术研究以新能源厂站为基本单元，以新能源集群为整体目标的无功电压优化协调控制技术；研究大范围分布式新能源动态无功的整体协调控制技术。动态无功控制资源的优化配置方法和协调控制技术动态无功控制资源的优化配置方法和协调控制技术研究SVC/SVG、可控高抗、调相机等多动态无功设备的相互影响解决方法及协调控制技术，提升多动态无功资源控制的整体效果。稳定控制技术未来发展趋势 常规低压电容电抗器的快速协调控制技术常规低压电容电抗器的快速协调控制技术大范围投入和退出变压器低压侧电容、电抗器的控制策略和参数优化、本地控制限制与整体目标协调。基于快速仿真的决策闭环控制基于快速仿真的决策闭环控制未来在超级计算技术取得突破的基础上，可精确模拟直流、SVC、STATCOM、电动汽车、储能等元件故障响应特性，研究电力系统复杂运行方式、多变故障形态、连锁反应故障下源-网-荷-储系统级协调控制技术，根据不同元件响应速度及可控量，实现全网设备集群式精准控制失步振荡解列控制技术主要研究进展2016年，依托国家重点研发计划以及国家电网公司科技项目，中国电科院、南瑞集团、清华大学、武汉大学等单位开展联合攻关，已提出导致振荡中心迁移的3个基于因素、以及基于线路相位差同趋性的电力系统自适应失步解列断面实时搜索方法，目前正在开发交直流电网自适应解列软件仿真平台。主动解列技术失步振荡解列控制技术未来发展趋势 深化研究多频振荡下振荡中心迁移机理与规律深化研究多频振荡下振荡中心迁移机理与规律继续深化研究多频失步振荡情况下各电气量随功角的变化规律，研究电网结构变化、扰动或故障等对大电网振荡中心的影响机理，系统分析各因素导致振荡中心迁移的规律，为大电网优化解列控制提供理论支撑。基于多源信息的交直流系统解列判据及断面搜索技术基于多源信息的交直流系统解列判据及断面搜索技术研究基于WAMS、控制保护专用网实时状态信息提取反映系统失步特征的动态指标并提出相应的失步预测算法；研究基于多源信息的振荡解列最优解列断面快速识别方法；研究解列可行性判断指标，分析主动解列时机、不同断面解列最优时序、以及解列后孤岛系统稳定性。解列后孤岛系统稳定控制技术解列后孤岛系统稳定控制技术研究解列操作对孤岛系统暂态稳定性的影响机理，研究解列后孤岛系统的稳定性预测方法及其优化调整技术。新/热点技术框架根据对未来电力系统的影响分为9个方向新型发电技术储能技术人工智能技术电动汽车技术直流电网技术电力市场综合能源系统信息物理系统电力气象技术目录三创新发展机制分析与建议一现状与发展趋势二高比例新能源电网发展场景四结语一电力系统发展历程二电力技术最新研究进展与趋势四结语创新发展机制与建议框架创新发展政策创新发展方向加强人才吸引，培养创新人才队伍创新培养机制，营造良好的科研环境营造激励创新的导向机制构建高效的技术创新体系加强基础研究和高端人才培养机制明确培养目标，合理搭建专业培养体系完善创新驱动评价和激励机制创新发展的政策环境分析创新发展的人才需求和培养创新发展机制建议创新发展机制分析与建议1、关于深化体制机制改革加快实施创新驱动发展战略的若干意见2、深化科技体制改革实施方案3、国家创新驱动发展战略纲要4、习近平总书记在中国共产党第十九次全国代表大会上的报告5、李克强总理2018年政府工作报告6、。参考文献创新发展机制建议 营造激励创新的导向机制发挥中国电机工程学会电力系统专委会对电力系统技术研发方向、路线选择和各类创新资源配置的导向作用；鼓励科研院所加强在电力系统发展规划技术、仿真与安全分析技术、安全运行与控制技术以及人工智能等新/热技术应用等方向上的科研探索；依托中国电科院、国网电科院及各大高校的国家重点实验室、工程研究中心，带动科研机构体制机制创新，大力提升科研体系效能和支撑发展能力。构建高效的技术创新体系坚持科技创新和体制机制创新双轮驱动，进一步深化改革，推进电网企业与高校之间、科研院所之间的融通发展；遵循科研规律、强化激励、合理分工、分类改革，增强高等学校电气学科、科研院所原始创新能力和共性技术研发能力；强调加强创新体系建设，强化战略科技力量，建立以电力企业为主体、电网运行需求为导向、产学研深度融合的技术创新体系。创新发展机制建议 加强基础研究和高端人才培养机制将国家重点研发计划和电网公司科技项目等优势资源整合聚集到电力系统方向战略目标上，重点部署市场不能有效配置资源的电力系统安全分析控制关键领域研究；强化基础研究和应用基础研究，启动一批电力系统规划、仿真、控制科技创新重大项目。支持科研院所、高校与企业融通创新，加快创新成果转化应用；围绕建设一支规模宏大、富有创新精神、敢于承担风险的创新型人才队伍，按照创新规律培养和吸引人才，实现人尽其才、才尽其用、用有所成。完善创新驱动评价和激励机制研究建立科技创新、知识产权与产业发展相结合的创新驱动发展评价指标，并纳入电力系统发展规划。在电力系统方向科研成果评价上，建立合理的社会效益评价体系，避免一切以经济效益为依据的评价指标。健全鼓励创新创造的分配激励机制，完善科研项目间接费用管理制度，强化绩效激励，合理补偿项目承担单位间接成本和绩效支出。目录一现状与发展趋势二高比例新能源电网发展场景三新能源消纳相关技术和市场机制四结语一现状与发展趋势二高比例新能源电网发展场景三新能源消纳相关技术和市场机制小结1.电力系统专委会自1980年成立以后完成首次专业发展报告编制，也正值电力系统发展面临的转型与变革时期。有些晚，但作壁上观，也恰逢其时。2.该报告从电力系统专业角度，关注满足新一代电力系统构建发展需求的发展规划、仿真与安全分析、运行控制及系统相关新技术/热点技术的当前进展及未来趋势。3.时间仓促，挂一漏万，恳请各界批评指正。1.电力系统专委会自1980年成立以后完成首次专业发展报告编制，也正值电力系统发展面临的转型与变革时期。有些晚，但作壁上观，也恰逢其时。2.该报告从电力系统专业角度，关注满足新一代电力系统构建发展需求的发展规划、仿真与安全分析、运行控制及系统相关新技术/热点技术的当前进展及未来趋势。3.时间仓促，挂一漏万，恳请各界批评指正。THANKS汇报人：马士聪