中国电力 ›› 2025, Vol. 58 ›› Issue (9): 138-147.DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202504017
周勤勇(
), 郝绍煦(
), 董武(
), 张立波, 张健, 贺海磊, 赵蕾蕾
收稿日期:2025-04-08
发布日期:2025-09-26
出版日期:2025-09-28
作者简介:基金资助:
ZHOU Qinyong(
), HAO Shaoxu(
), DONG Wu(
), ZHANG Libo, ZHANG Jian, HE Hailei, ZHAO Leilei
Received:2025-04-08
Online:2025-09-26
Published:2025-09-28
Supported by:摘要:
“十五五”时期是中国实现碳达峰标志性目标的关键阶段,新能源发电的发展超预期,电网规划面临前所未有的挑战与机遇。分析了“十五五”时期电网新能源高占比出力成为常态、输配电网动态过程耦合、系统规模增长对稳定性提升作用弱化的技术特点。对应其特点,在“十五五”电网规划的安全稳定分析中,要开展安全稳定分析典型方式筛选、考虑分布式电源的负荷建模、电力电子化电源的承载能力、短路电流综合治理等研究工作。在新技术应用方面,要针对不同场景,开展构网型技术应用、输电技术路线选择等研究工作。
周勤勇, 郝绍煦, 董武, 张立波, 张健, 贺海磊, 赵蕾蕾. “十五五”电网规划安全稳定分析关键问题[J]. 中国电力, 2025, 58(9): 138-147.
ZHOU Qinyong, HAO Shaoxu, DONG Wu, ZHANG Libo, ZHANG Jian, HE Hailei, ZHAO Leilei. Key Issues in Security and Stability Analysis for the "15th Five-Year" Power Grid Planning[J]. Electric Power, 2025, 58(9): 138-147.
| 模型 | 常规电源+集中式 新能源出力 | 分布式新能源出力 | 受电能力 | |||
| 详细建模 | 30+30 | 25 | 18 | |||
| 负负荷 | 30+30 | 25 | 30 | |||
| 不考虑 | 30+30 | 34 |
表 1 分布式新能源不同模型对山东电网受电能力的影响
Table 1 Impacts of distributed renewable energy models on power receiving capacity of Shandong Grid 单位:GW
| 模型 | 常规电源+集中式 新能源出力 | 分布式新能源出力 | 受电能力 | |||
| 详细建模 | 30+30 | 25 | 18 | |||
| 负负荷 | 30+30 | 25 | 30 | |||
| 不考虑 | 30+30 | 34 |
图 2 华东电力系统装机容量、线路长度、变电容量、负荷规模变化情况
Fig.2 Variation in installed capacity, line length, substation capacity, and load scale of the East China power system
| 项目 | VSC | CLCC | SLCC | LFAC | ||||
| 电网强度要求 | 跟网控制:SCR>1.5; 构网控制:无要求 | SCR>2 | SCR>1.5 | |||||
| 换相失败风险 | 无 | 无 | 低 | 无 | ||||
| 电压支撑能力 | 具备 | 不具备 | 理论上具备 | 具备 | ||||
| 短路电流贡献 | 有 | 无 | 有 | |||||
| 构网 能力 | 可采用构网控制 | 无 | SVG可构网 | 可采用构网 控制 | ||||
| 工程 示范 | ±800 kV甘浙直流 即将投运 | ±500 kV葛南直流改造 | ±500 kV扬镇直流Ⅱ期 | 已建成示范工程3项,最高电压等级220 kV | ||||
| 适用 场景 | 送端:支撑能力较弱、电源汇集范围广的沙戈荒、藏东南新能源基地外送系统; 受端:多直流集中馈入电网 | 多直流集中馈入电网 | 对直流支撑能力需求高的沙戈荒、藏东南外送系统 |
表 2 各类输电技术对比
Table 2 Comparison of various transmission technologies
| 项目 | VSC | CLCC | SLCC | LFAC | ||||
| 电网强度要求 | 跟网控制:SCR>1.5; 构网控制:无要求 | SCR>2 | SCR>1.5 | |||||
| 换相失败风险 | 无 | 无 | 低 | 无 | ||||
| 电压支撑能力 | 具备 | 不具备 | 理论上具备 | 具备 | ||||
| 短路电流贡献 | 有 | 无 | 有 | |||||
| 构网 能力 | 可采用构网控制 | 无 | SVG可构网 | 可采用构网 控制 | ||||
| 工程 示范 | ±800 kV甘浙直流 即将投运 | ±500 kV葛南直流改造 | ±500 kV扬镇直流Ⅱ期 | 已建成示范工程3项,最高电压等级220 kV | ||||
| 适用 场景 | 送端:支撑能力较弱、电源汇集范围广的沙戈荒、藏东南新能源基地外送系统; 受端:多直流集中馈入电网 | 多直流集中馈入电网 | 对直流支撑能力需求高的沙戈荒、藏东南外送系统 |
| 1 | 国家发展改革委, 国家能源局, 国家数据局. 关于印发《加快构建新型电力系统行动方案(2024—2027年)》的通知(发改能源〔2024〕1128号)[Z]. |
| 2 | 张智刚, 康重庆. 碳中和目标下构建新型电力系统的挑战与展望[J]. 中国电机工程学报, 2022, 42 (8): 2806- 2819. |
| ZHANG Zhigang, KANG Chongqing. Challenges and prospects for constructing the new-type power system towards a carbon neutrality future[J]. Proceedings of the CSEE, 2022, 42 (8): 2806- 2819. | |
| 3 |
舒印彪, 张丽英, 张运洲, 等. 我国电力碳达峰、碳中和路径研究[J]. 中国工程科学, 2021, 23 (6): 1- 14.
DOI |
|
SHU Yinbiao, ZHANG Liying, ZHANG Yunzhou, et al. Carbon peak and carbon neutrality path for China’s power industry[J]. Strategic Study of CAE, 2021, 23 (6): 1- 14.
DOI |
|
| 4 | 陈国平, 李明节, 许涛, 等. 关于新能源发展的技术瓶颈研究[J]. 中国电机工程学报, 2017, 37 (1): 20- 26. |
| CHEN Guoping, LI Mingjie, XU Tao, et al. Study on technical bottleneck of new energy development[J]. Proceedings of the CSEE, 2017, 37 (1): 20- 26. | |
| 5 | 谢宇翔, 张雪敏, 罗金山, 等. 新能源大规模接入下的未来电力系统演化模型[J]. 中国电机工程学报, 2018, 38 (2): 421- 430. |
| XIE Yuxiang, ZHANG Xuemin, LUO Jinshan, et al. Evolution model for future power system under massive penetration of renewable energy[J]. Proceedings of the CSEE, 2018, 38 (2): 421- 430. | |
| 6 |
舒印彪, 陈国平, 贺静波, 等. 构建以新能源为主体的新型电力系统框架研究[J]. 中国工程科学, 2021, 23 (6): 61- 69.
DOI |
|
SHU Yinbiao, CHEN Guoping, HE Jingbo, et al. Building a new electric power system based on new energy sources[J]. Strategic Study of CAE, 2021, 23 (6): 61- 69.
DOI |
|
| 7 | 鲁宗相, 黄瀚, 单葆国, 等. 高比例可再生能源电力系统结构形态演化及电力预测展望[J]. 电力系统自动化, 2017, 41 (9): 12- 18. |
| LU Zongxiang, HUANG Han, SHAN Baoguo, et al. Morphological evolution model and power forecasting prospect of future electric power systems with high proportion of renewable energy[J]. Automation of Electric Power Systems, 2017, 41 (9): 12- 18. | |
| 8 | 何伊慧, 管霖, 王彤, 等. 南方电网新型电力系统规划建设的量化评估与分析[J]. 南方电网技术, 2024, 18 (10): 40- 53. |
| HE Yihui , GUAN Lin, WANG Tong, et al. Quantitative evaluation and analysis of planning and construction of the new power system in China Southern Power Grid[J]. Southern Power System Technology, 2024, 18 (10): 40- 53. | |
| 9 | 卢洵, 张东辉, 周姝灿, 等. 复杂交直流电网系统级新型储能协调规划布局方法[J]. 南方电网技术, 2023, 17 (8): 85- 95. |
| LU Xun , ZHANG Donghui, ZHOU Shucan, et al. Coordinated planning layout method for system-level new energy storage of complex AC/DC power grids[J]. Southern Power System Technology, 2023, 17 (8): 85- 95. | |
| 10 | 周孝信, 陈树勇, 鲁宗相, 等. 能源转型中我国新一代电力系统的技术特征[J]. 中国电机工程学报, 2018, 38 (7): 1893- 1904. |
| ZHOU Xiaoxin, CHEN Shuyong, LU Zongxiang, et al. Technology features of the new generation power system in China[J]. Proceedings of the CSEE, 2018, 38 (7): 1893- 1904. | |
| 11 | 丁怡婷. 中国能源转型实现新跨越新突破[N]. 人民日报, 2024-08-30(2). |
| 12 | 周勤勇, 赵珊珊, 刘增训, 等. 高比例新能源电力系统稳定拐点释义[J]. 电网技术, 2020, 44 (8): 2979- 2986. |
| ZHOU Qinyong, ZHAO Shanshan, LIU Zengxun, et al. Discussion on inflection point for power system stability with high proportion of new energy generation[J]. Power System Technology, 2020, 44 (8): 2979- 2986. | |
| 13 | 曾辉, 孙峰, 李铁, 等. 澳大利亚“9·28”大停电事故分析及对中国启示[J]. 电力系统自动化, 2017, 41 (13): 1- 6. |
| ZENG Hui, SUN Feng, LI Tie, et al. Analysis of "9.28" blackout in South Australia and its enlightenment to China[J]. Automation of Electric Power Systems, 2017, 41 (13): 1- 6. | |
| 14 | 孙华东, 许涛, 郭强, 等. 英国“8·9”大停电事故分析及对中国电网的启示[J]. 中国电机工程学报, 2019, 39 (21): 6183- 6192. |
| SUN Huadong, XU Tao, GUO Qiang, et al. Analysis on blackout in great Britain Power Grid on August 9th, 2019 and its enlightenment to power grid in China[J]. Proceedings of the CSEE, 2019, 39 (21): 6183- 6192. | |
| 15 | 2024年光伏发电建设情况[EB/OL]. (2025-01-27) [2025-03-15]. https://www.nea.gov.cn/20250221/f04452701c914d51a89d0c0ea6f4acd1/c.html. |
| 16 |
周勤勇, 李根兆, 秦晓辉, 等. 能源革命下的电力系统范式转换分析[J]. 中国电力, 2024, 57 (3): 1- 11.
DOI |
|
ZHOU Qinyong, LI Genzhao, QIN Xiaohui, et al. Conceptual analysis of new power system based on paradigm shift theory[J]. Electric Power, 2024, 57 (3): 1- 11.
DOI |
|
| 17 | 周勤勇, 杨冬, 刘玉田, 等. 多直流馈入电网限制短路电流方案多目标优化[J]. 电力系统自动化, 2015, 39 (3): 140- 145, 151. |
| ZHOU Qinyong, YANG Dong, LIU Yutian, et al. Multi-objective optimization for short-circuit current limitation schemes in multipole DC infeed power systems[J]. Automation of Electric Power Systems, 2015, 39 (3): 140- 145, 151. | |
| 18 | 兰天楷, 孙华东, 王琦, 等. 考虑分布式新能源的有源综合负荷模型[J]. 电工技术学报, 2024, 39 (23): 7365- 7378. |
| LAN Tiankai, SUN Huadong, WANG Qi, et al. Active synthesis load model considering distributed renewable energy source[J]. Transactions of China Electrotechnical Society, 2024, 39 (23): 7365- 7378. | |
| 19 | 贺海磊, 张彦涛, 孙骁强, 等. 考虑频率安全约束的西北电网新能源开发及直流外送规模评估方法[J]. 中国电机工程学报, 2021, 41 (14): 4753- 4762. |
| HE Hailei, ZHANG Yantao, SUN Xiaoqiang, et al. Evaluation method of renewable energy development scale and DC transmission scale of China Northwest power grid by considering frequency security constraints[J]. Proceedings of the CSEE, 2021, 41 (14): 4753- 4762. | |
| 20 |
王伟, 周少泽, 黄萌, 等. 构网型技术: 演进历程、功能定位与应用展望[J]. 电力系统自动化, 2025, 49 (1): 1- 13.
DOI |
|
WANG Wei, ZHOU Shaoze, HUANG Meng, et al. Grid-forming technologies: evolution history, function, and application prospects[J]. Automation of Electric Power Systems, 2025, 49 (1): 1- 13.
DOI |
|
| 21 | 刘辉, 于思奇, 孙大卫, 等. 构网型变流器控制技术及原理综述[J]. 中国电机工程学报, 2025, 45 (1): 277- 297. |
| LIU Hui, YU Siqi, SUN Dawei, et al. An overview of control technologies and principles for grid-forming converters[J]. Proceedings of the CSEE, 2025, 45 (1): 277- 297. | |
| 22 | 贺之渊, 高冲, 叶洪波, 等. 可控换相换流器研制及其工程应用[J]. 电力系统自动化, 2024, 48 (19): 181- 191. |
| HE Zhiyuan, GAO Chong, YE Hongbo, et al. Development and engineering application of controllable line commutated converter[J]. Automation of Electric Power Systems, 2024, 48 (19): 181- 191. | |
| 23 | 赵国亮, 陈维江, 邓占锋, 等. 柔性低频交流输电关键技术及应用[J]. 电力系统自动化, 2022, 46 (15): 1- 10. |
| ZHAO Guoliang, CHEN Weijiang, DENG Zhanfeng, et al. Key technologies and application of flexible low-frequency AC transmission[J]. Automation of Electric Power Systems, 2022, 46 (15): 1- 10. | |
| 24 | 冯俊杰, 辛清明, 赵晓斌, 等. 大规模新能源超远距离送出的柔性直流系统集成设计方案[J]. 南方电网技术, 2024, 18 (3): 34- 44. |
| FENG Junjie , XIN Qingming , ZHAO Xiaobin , et al. Integrated design scheme of VSC-HVDC system for large-scale renewable energy ultra-long-distance transmission[J]. Southern Power System Technology, 2024, 18 (3): 34- 44. | |
| 25 | 李昊, 赵成勇, 熊小玲. 大规模风电接入的特高压混合级联直流系统送端频率控制策略[J]. 南方电网技术, 2023, 17 (11): 10- 21. |
| LI Hao, ZHAO Chengyong, XIONG Xiaoling. Frequency control strategy for sending-end of hybrid cascaded UHVDC system interconnceted with large-scale wind power[J]. Southern Power System Technology, 2023, 17 (11): 10- 21. | |
| 26 | 马为民, 王玲, 李明, 等. 新型电力系统中的特高压直流输电SLCC换流技术[J]. 高电压技术, 2022, 48 (12): 4941- 4948. |
| MA Weimin, WANG Ling, LI Ming, et al. SLCC converter technology of UHVDC transmission in new power system[J]. High Voltage Engineering, 2022, 48 (12): 4941- 4948. |
| [1] | 张宸宇, 喻建瑜, 史明明, 刘瑞煌. 基于构网型储能的新能源微电网电压动态控制性能分析与优化[J]. 中国电力, 2025, 58(9): 115-123. |
| [2] | 吴问足, 王旭辉, 卢苑, 陈婉, 田石金, 陈娴. 基于分形理论的电力现货市场出清电价预测方法[J]. 中国电力, 2025, 58(9): 183-193. |
| [3] | 张楠, 郭庆雷, 杜哲, 王栋, 张岩, 赵靓, 蒋宇. 面向分布式新能源聚合交易的可信合约化交易模型[J]. 中国电力, 2025, 58(9): 205-218. |
| [4] | 谭玲玲, 张文龙, 康志豪, 叶平峰, 高业豪, 张玉敏. 计及惯量响应与一次调频参数优化的新能源基地构网型储能规划[J]. 中国电力, 2025, 58(7): 147-161. |
| [5] | 叶小宁, 王彩霞, 时智勇, 步雨洛, 杨超, 吴思. 国外高比例新能源消纳分析及对中国新能源可持续发展的建议[J]. 中国电力, 2025, 58(6): 137-144. |
| [6] | 秦昆, 渠志江, 韩建伟, 许涛, 高峰, 迟晓莉. 基于可调虚拟阻抗的“柔-储-充”装置电池优化运行策略[J]. 中国电力, 2025, 58(6): 145-155. |
| [7] | 叶希, 黄格超, 王曦, 王彦沣, 朱童, 何川, 张瑜祺. 基于信息间隙决策理论的受端电网电压稳定多源协同优化调度[J]. 中国电力, 2025, 58(5): 121-136. |
| [8] | 张睿骁, 梁利, 王定美. 新能源场站快速频率响应分析与高效测试装置设计[J]. 中国电力, 2025, 58(5): 144-151. |
| [9] | 张磊, 马晓伟, 王满亮, 陈力, 高丙团. 互联新能源电力系统区内AGC机组分布式协同控制策略[J]. 中国电力, 2025, 58(3): 8-19. |
| [10] | 汪林光, 李旭涛, 任勇, 谢小荣. 基于元启发式算法的新能源电力系统振荡稳定性最差工况搜索方法[J]. 中国电力, 2025, 58(3): 65-72. |
| [11] | 郑永乐, 韦仁博, 冯宇昂, 张艺涵, 崔世常, 武振宇, 蒋小亮, 李慧璇, 艾小猛, 方家琨. 农村新型电力系统精细化时序生产模拟方法[J]. 中国电力, 2025, 58(10): 71-81. |
| [12] | 邱忠涛, 格根敖其, 贾跃龙, 吴鹏, 张凯, 孙毅, 朱进. 新型电力系统供需协同全要素理论框架[J]. 中国电力, 2025, 58(10): 147-162. |
| [13] | 许喆, 陈晓东, 贾旭东, 陈紫颖. 考虑可再生能源配额的区域电力市场竞价行为推演[J]. 中国电力, 2025, 58(10): 225-234. |
| [14] | 董武, 张健, 周勤勇, 张立波, 龚浩岳. 中国电力系统安全稳定性演化综述[J]. 中国电力, 2025, 58(1): 115-127. |
| [15] | 邹小燕, 张瑞宏. 考虑政府干预的可再生能源与储能企业合作模式演化博弈研究[J]. 中国电力, 2025, 58(1): 153-163. |
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