特约主编寄语

新型电力系统是电力行业推进“双碳”目标的重要物质基础,也是构建我国清洁低碳、安全高效能源体系的关键环节。在新型电力系统构建过程中,高渗透率的可再生能源和高比例的电力电子设备的广泛接入在扰动失稳和低频/次同步振荡等方面对电网运行的安全造成了极大的不确定性。增强电力系统的安全稳定运行是传统电力系统向新型电力系统过渡阶段的重大技术挑战,也是提升高比例新能源并网消纳的关键基础。     

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水力发电是运用水的势能转换成电能的发电方式,其原理是利用水位的落差（势能）在重力作用下流动（动能）,推动水轮机旋转,再带动发电机发电。它是最成熟的发电方式之一,除提供电力电量外,还具备调峰、调频、调相、黑启动和事故备用等重要功能。     

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伴随传统电力系统向新型电力系统转型升级,电源结构和负荷形态发生重大变化,“源荷”双侧随机性、波动性显著提高。叠加近年来极端天气因素影响,需求侧季节性负荷峰谷差加大,电力供应保障面临极大挑战,须进一步释放负荷资源参与电网调控。而当前负荷资源特性分析不够精细、负荷资源能力预测不够精准、多应用场景需求的大规模负荷资源调控不够高效、负荷管理体系不健全等因素制约了负荷资源灵活调控作用的发挥。     

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新型电力系统逐渐呈现出高比例新能源和高比例电力电子设备的“双高”趋势。以风、光为代表的新能源存在出力功率波动性、间歇性和随机性以及控制非线性等特点,叠加用电侧新兴电力电子化负荷的多样性与冲击性,容易引发配电网多频率的谐波振荡,从而影响用电端的电能质量。为有效提升新型电力系统用电侧的安全稳定,亟须开展面向新型电力系统的谐波抑制与电能质量提升技术研究。     

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推进以新能源为主导的新型电力系统建设是实现我国“碳中和、碳达峰”目标的关键环节。高渗透率的新能源被广泛接入电网发电侧,尽管为电网提供充裕的电能,却也大幅增加电力系统的平衡调节压力,导致仅依靠电源侧的调节能力难以保障新型电力系统的可靠供应和安全稳定。因此,在新型电力系统建设过程中,亟须挖掘电力需求侧柔性负荷所蕴含的巨大灵活调节潜力,将供需两侧的资源同步纳入电网规划与运行管理,从而充分保障新型电力系统的供电可靠和稳定运行。     

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<正>电能的广泛应用被认为是20世纪人类社会发展过程中所取得的最伟大成就之一。进入新世纪以来,能源安全和环境保护已经成为全球化的问题。特别是在中国,随着社会进步和国民经济的高速发展,国家对电力的需求快速增长。在今后相当长一段时期内,中国电力工业的发展在发电、输电、配电、用电的各个环节都将会遇到许多急需解决的问题:首先是大规模可再生能源接入系统后,电源的波动性和间歇性给电力系统的调度控制和安全运行带来的影响问     

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在"双碳"目标的驱动下,中国的新能源装机将持续快速增长,并最终形成以新能源为主体的新型电力系统.新能源的资源特性将会给电力系统的规划和调度运行带来巨大挑战.伴随储能技术进步和新型储能出现,储能的大规模应用是突破新能源发展瓶颈的有效手段之一,在提升电力系统灵活性、促进新能源消纳和保障电网安全等方面具有显著优势.     

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综合能源系统是指一定区域内利用先进的物理信息技术和创新管理模式,整合区域内煤炭、石油、天然气、电能、热能等多种能源资源,实现多种异质能源子系统之间的协调规划、优化运行、协同管理、交互响应和互补互济,在满足多元化用能需求的同时有效提升能源利用效率,进而促进能源可持续发展的新型一体化能源系统。近些年来,针对区域综合能源系统的相关研究已经引起学界的广泛关注,特别是与系统目标实现联系最为紧密的规划和运行领域,其中存在的诸多复杂的科学和工程技术新问题,亟待进行深入的研究探讨。     

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在新型电力系统建设的背景下,我国电网中接入的可再生能源比例迅速提升,这不仅给电力系统的安全稳定运行带来显著影响,也给传统电力市场的建设运营带来重大挑战。在交易机制层面,新型电力系统将改变传统电力市场的价格体系、时序关系、稀缺资源等,亟待提出一套与之相适应的新型交易理论,涵盖市场机制设计、交易品种构造、出清规则优化等方面,以从机理上实现新型电力系统下电力市场运营的激励相容与资源优化;在支撑技术层面,高比例新能源的不确定性和间歇性将对传统电力市场支撑技术提出更高的要求,包括出清时序密集化、出清价格随机化、多方交易分散化、交易行为复杂化、运营信息私密化等,亟待在市场支撑技术层面实现新的突破,涵盖交易行为高精度解析、高可信通信控制、高效分布式出清、安全智能防护、数字孪生仿真等技术,从而支撑新型电力系统下电力市场的高效运营。     

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汽轮机作为能源转换的重要设备,在现代社会中扮演着至关重要的角色,保证汽轮机的安全稳定运行具有重要的意义。在新的能源形势下,汽轮机组面临着灵活运行、长时低负荷运行的需求,工作条件会显著偏离原始额定工况,严重威胁机组运行的安全可靠性,对汽轮机的设计、制造、控制和运维等各个方面都提出了更高的要求,是我国未来能源转型期间汽轮机行业面临的重要挑战之一。经过过去数十年的发展,我国电厂已基本建立了信息化、数字化、自动化硬件设施和软件平台,先进的传感设备、工业机器人、数据挖掘方法和三维数字化管理技术,为电厂的智慧化提供了强大的技术支撑。     

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随着我国特高压交直流混联电网规模的不断扩大,电网大范围优化资源配置能力得到了显著提升。与此同时,也对电网保护与调控系统提出了新的挑战:特高压电网交直流、送受端耦合日益紧密,存在局部故障影响全局的安全风险;新能源机组、直流输电大规模投产使得电网调节能力严重下降;电力电子设备及其控制系统与传统交流系统交织,使得系统呈现出复杂的动态特性。因此,关于交直流混联电网安全运行关键技术的研究亟待开展。     

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为了适应经济、社会发展的要求,应对全球气候变化以及电网面临的重大挑战,许多国家开展了可再生能源和新型高效储能技术的研究与实践,我国是其中的主力军。近年来,我国可再生能源飞速发展。根据可再生能源学会风能专业委员会的最新统计,2012年,我国(不包括台湾地区)新增安装风电机组7 872台,装机容量12 960 MW,同比下降26.5%;累计安装风电机组     

特约主编寄语EI北大核心CSCD

电网调度运行是一项极为复杂的系统性工程,随着风电、光伏、直流和电动汽车等新技术的快速发展,电源、电网、负荷特性均发生巨大变化,系统运行不确定性和复杂程度不断增加,加大了电力系统特性认知、运行控制和故障防御的难度,需要进一步开发先进的技术工具,满足电网安全运行的实际需要。人工智能作为当前最前沿的技术,不仅可以模拟人类思维,学习人类经验,进行复杂多维度问题的快速处理,还具有自主学习能力,在电网运行控制领域具有较为广阔的应用前景。     

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<正>实现“碳达峰”“碳中和”,是以习近平总书记为核心的党中央统筹国内国际两个大局作出的重大战略决策,是对人类命运共同体的庄严承诺。实现“碳达峰”“碳中和”目标,能源是主战场,电力是主力军。能源行业碳排放占全国总量的80%以上,电力行业碳排放在能源行业中的占比超过40%。为实现“碳达峰”“碳中和”目标,我国已明确将构建以新能源为主体的新型电力系统。     

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正2011年以来,随着一次又一次的重污染过程,PM_(2.5)这个科学词汇进入公众的视野,成为一个热门的话题。时间推回到2002年5月20—22日,第183次香山会议研讨的主题是"可吸入颗粒物的形成机理和防治对策"。我和中国环境监测总站的魏复盛院士及中国预防医学科学院的徐立大教授被聘请担任本次会议执行主席。魏复盛院士做了题为"空气细粒子(PM_(2.5))的污染与危害"的主题综述报告,阐述了细颗粒的特     

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<正>大力发展新能源是实现国家“双碳”战略目标的必由之路。随着新能源和电力电子装备渗透率的不断提高,电力系统的源/网/荷侧电力电子化程度日益加深。新型电力系统惯量支撑力度弱、出力不确定性强、频率调节能力和阻尼特性差,故障场景下系统频率失稳风险显著增大。新型电力系统频率响应相对传统电网呈现三个新特性。首先,其运行方式随机多变,惯量具有时变和空间分布差异特性导致了惯量时空分布差异化,频率响应精确建模难;其次,大量异质化的源/网/荷/储调频资源的引入导致频率动态稳定机理复杂,频率稳定分析难;最后,多元可控资源参与调频急剧增加了控制决策的维度和复杂度,频率稳定控制难。这些新特性给新型电力系统频率稳定分析和控制带来挑战。     

特约主编寄语

\"双碳\"目标下,我国电力行业将经历全面、深刻的低碳转型.电力行业的转型将由传统\"电视角\"下的\"内因驱动\"模式,转变为\"碳视角\"下的\"外力倒逼\"模式.在\"碳视角\"下,能源\"绿色\"将成为与能源安全、能源经济并驾齐驱的关键因素,而实现电力系统的能源\"绿色\"低碳\",既离不开能源、环境、经济等跨学科前沿理论与关键技术的交叉融合,也离不开从对传统电力系统计量、规划、调控、市场等领域中核心技术的低碳化升级与改造.