2025年11月引言長，預(yù)計“十四五”全國新能源新增裝機超過煤●電力系統(tǒng)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)發(fā)生深刻變化，面臨一百多年來最重大的風電水電風電水電火電水電公公“十三五”以來全國發(fā)電裝機結(jié)構(gòu)變化“十三五”以來全國發(fā)電量結(jié)構(gòu)變化引言未來十年是電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的過渡期，是電力系統(tǒng)運行的困難期，是電力科技創(chuàng)新的關(guān)鍵期，做好電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃極為重要。3引言◆技術(shù)路線的不確定性。◆技術(shù)路線的不確定性。6年04全國日最大發(fā)電量(億千瓦時)4引言需求等因素影響，增速存在較大的不確定性。●新能源裝機將快速增長，但風光比例和裝機分布存在較大的不確定性。光伏年均增長40%風電年均增長17%20152016201720182019202020212022202320245全國新能源裝機增長情況(億千瓦)5引言■技術(shù)路線存在較大不確定性●電力技術(shù)體系面臨重構(gòu)，系統(tǒng)技術(shù)、發(fā)電技術(shù)、輸變電技術(shù)等亟待創(chuàng)新?！瘛笆逦濉蹦繕说膶崿F(xiàn)對科技創(chuàng)新有較強的依賴性，要通過規(guī)劃引導(dǎo)創(chuàng)新方向。呢咽口白白單466引言要做好“十五五”電力規(guī)劃，必須重點解決好平衡問題和穩(wěn)定問題。些系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力不足7■新型電力系統(tǒng)的平衡問題■新型電力系統(tǒng)的穩(wěn)定問題8●平衡和穩(wěn)定是電力系統(tǒng)的基本技術(shù)要求。9●同時必須解決好電力平衡問題和滿足系統(tǒng)穩(wěn)定要求?！衿胶夥矫妫孕履茉窗l(fā)電調(diào)整電量結(jié)構(gòu)，滿足新增用電量需求。電力需求由傳統(tǒng)電源、部分風電和儲能來滿足?！穹€(wěn)定方面，傳統(tǒng)電源是系統(tǒng)穩(wěn)定的基礎(chǔ)，新能源也要為穩(wěn)定運行作出貢獻。構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)電源電源●為滿足平衡和穩(wěn)定要求，研究傳統(tǒng)電源的：◆裝機容量；◆功能定位；◆技術(shù)演進方向?！裱芯啃履茉吹模骸麸L光裝機結(jié)構(gòu)；◆構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)路線?！鲂滦碗娏ο到y(tǒng)的穩(wěn)定問題未來要處理好電量平衡問題，更要處理好新能源隨機波動帶來的各種時間尺度上的電力平衡問題。新能源新能源晚峰時刻光伏幾乎無出力。負荷冬季日落早、晚峰高。季度月度/周日晚高峰時刻時間尺度新能源春季大發(fā)、夏季較低。負荷夏冬季高、春秋季低。新能源午間大發(fā)、日內(nèi)波動性大。負荷每天有午、晚“雙峰”。新能源連續(xù)數(shù)日無風少光。負荷遇高溫或寒潮持續(xù)高企。二、新型電力系統(tǒng)的平衡問題■長周期電量平衡問題●新能源發(fā)電季節(jié)特性與負荷相反，春秋季富余電量消納困難?！裣亩居秒姼叻瀵B加連續(xù)多日新能源資源枯竭場景下，保障電量平衡難度大。●要加快攻關(guān)長周期儲能甚至跨季節(jié)電量搬移技術(shù)。77543全國新能源日均利用小時數(shù)1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月全國日均用電量(億千瓦時)●全國光伏裝機超過春秋季負荷水平，送受端高度同質(zhì)化，午間調(diào)峰問題突出。●光伏爬坡速率隨裝機同步增長，光伏快速上升、下降時段系統(tǒng)調(diào)頻困難。●要加快部署快速調(diào)節(jié)資源，保障系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力與調(diào)節(jié)速率。晚間可調(diào)電源滿發(fā)頂峰，電全國新能源出力最大日分類型電源出力(2025年7月5日，億千瓦)煤電爬坡能力1+19萬千瓦/分鐘-33萬干瓦/分鐘0春節(jié)期間，電網(wǎng)負荷低位同時新能源大發(fā)，煤電深調(diào)工況下爬坡能力不足，導(dǎo)致頻率持續(xù)偏差。17負荷+39萬干瓦/分鐘+2萬干瓦/分鐘35萬干瓦/分鐘負荷(萬干瓦)發(fā)電(萬千瓦)■電力平衡問題——晚峰保供●負荷晚高峰時段光伏幾乎無出力，風電小發(fā)時電力平衡緊張。●冬季供暖期、枯水期疊加，晚峰高、日落早，電力平衡更加依賴風電。1010午峰午峰00最大值■最小值裝機煤電12.2裝機煤電12.2核電0.6儲能0.9-0505今年夏季全國發(fā)電裝機37億千瓦，晚間保供能力15今年夏季全國發(fā)電裝機37億千瓦，晚間保供能力15.6億，僅為裝機的42%。8■準確把握平衡和穩(wěn)定的關(guān)系■新型電力系統(tǒng)的平衡問題近年來，各國進入大面積停電高發(fā)期，高比例新能源對電力系統(tǒng)安全運行的影響逐漸凸顯，要高度重視穩(wěn)定問題。2023年8月15日，巴西東北部電網(wǎng)一回500千伏線路保護誤動跳閘，潮流大幅轉(zhuǎn)移導(dǎo)致系統(tǒng)解列，全國大范圍停電，損失負荷約2300萬千2025年2月25日，智利電網(wǎng)兩回500千伏聯(lián)絡(luò)線保護誤動跳閘，潮流大幅轉(zhuǎn)移導(dǎo)致系統(tǒng)解列，全國大范圍停電，損失負荷約1100萬千瓦。故2025年2月25日，智利電網(wǎng)兩回500千伏聯(lián)絡(luò)線保護誤動跳閘，潮流大幅轉(zhuǎn)移導(dǎo)致系統(tǒng)解列，全國大范圍停電，損失負荷約1100萬千瓦。故三、新型電力系統(tǒng)的穩(wěn)定問題■系統(tǒng)穩(wěn)定基礎(chǔ)削弱●歷史上穩(wěn)定問題主要由網(wǎng)架薄弱導(dǎo)致，當前穩(wěn)定風險主要由電源支撐不足引起?！耠娏﹄娮宇愲娫创罅刻娲綑C，系統(tǒng)慣量、調(diào)節(jié)、支撐穩(wěn)定要素呈弱化趨勢?！植际焦夥蟪隽Ψ绞健植际焦夥〕隽Ψ绞健植际焦夥蟪隽Ψ绞健植际焦夥〕隽Ψ绞絆只某電網(wǎng)新能源裝機超過1.2億千瓦，其中分布式6000萬某電網(wǎng)新能源裝機超過1.2億千瓦，其中分布式6000萬千瓦，直流受電2400萬千瓦。交流線路故障后，近區(qū)動態(tài)無功支撐能力不足，存在電壓失穩(wěn)風險。英國、西葡大停電都因為慣量水平不足導(dǎo)致頻率跌落過快，英國新能源基于RoCoF的涉網(wǎng)保護動作大量脫網(wǎng)，西葡電網(wǎng)低頻減載速率不及頻率跌落，都導(dǎo)致了事故擴大?！鱿到y(tǒng)穩(wěn)定基礎(chǔ)削弱——解決思路●重點通過傳統(tǒng)電源技術(shù)創(chuàng)新，強化系統(tǒng)穩(wěn)定要素支撐。●實現(xiàn)煤電機組全工況下最優(yōu)性能、低碳排放運行?！裢ㄟ^調(diào)相、靈活性等改造，讓水火電機組在新能源大發(fā)期保持并網(wǎng)提供穩(wěn)定支撐。高壓缸中壓缸低壓缸3S離合器發(fā)電機集電環(huán)△614△5水電機組壓水調(diào)相設(shè)備一種煤電機組調(diào)相改造方案水電機組壓水調(diào)相設(shè)備●新能源機組對頻率和電壓擾動耐受能力不足，存在連鎖脫網(wǎng)風險。十火電開機5000萬千瓦OH)一火電開機5500萬千K(H)*火電開機6000萬千瓦OHa)十火電開機5000萬千瓦OH)一火電開機5500萬千K(H)*火電開機6000萬千瓦OHa)一火電開機6500萬干K(L)時間(秒)某區(qū)域電網(wǎng)交流N-1故障可能引發(fā)近區(qū)數(shù)千萬千瓦新故障切除霍恩海上風電場損失出力737MW損失出力244MW損失出力210MW損失出力187MW200MW分布式1240MW2019年英國大停電事故中，交流線路N-1故障導(dǎo)致海上風電和成功45s頻率恢復(fù)至線路單相接■故障沖擊規(guī)模加大——解決思路●提升電力電子器件性能，發(fā)揮其靈活可塑性，強化新能源機組被動抗擾能力，提供慣量響應(yīng)、一次調(diào)頻、動態(tài)無功等主動支撐能力?！窦涌煅芯侩娏﹄娮訕?gòu)網(wǎng)型技術(shù)。Zv電力電子構(gòu)網(wǎng)型控制與同步發(fā)電機的等效關(guān)系◆構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)的本質(zhì)是通過人為附加控制，使電力電子類電源具備與交流同步電源基本相同的涉網(wǎng)性能?！魳?gòu)網(wǎng)型設(shè)備與交流系統(tǒng)的暫態(tài)過渡