电力系统上新 | 四方继保副总裁秦红霞：电力装备要实现数字化转型
新型电力系统的构建，对发电企业、电网企业、电力装备企业等都提出了新的要求。电力装备是新型电力系统构建中的重要一环。近日，本刊记者就新型电力系统的特征、电力装备企业将面临的机遇和挑战以及应对方法等问题采访了北京四方继保自动化股份有限公司（以下简称 “四方公司”）副总裁兼总工程师秦红霞。
《国家电网》：您认为以新能源为主体的新型电力系统有哪些重要特征？ 会带来哪些挑战？
秦红霞：构建以新能源为主体的新型电力系统，是落实国家战略部署，实现碳达峰、碳中和目标的重要举措，具有非常重要的历史和现实意义。
以新能源为主体的新型电力系统有以下几个主要的特征：首先，风电和光伏发电等可再生能源发电将占据主导地位，煤电等化石能源发电逐步变成辅助性能源。新能源将呈现“风光领跑、海陆并进、多源协调、集中与分布协同”的高速发展态势。
其次，随着“双碳”目标的提出，我国工业、建筑等 终端用能领域乃至终端消费领域（如电动汽车等）都将加快低碳减排环保的建设速度，呈现配电网有源化、负荷侧高度电气化、结构多元化、用能随机化特征。
同时，构建以新能源为主体的新型电力系统，在源网荷储各环节必将应用大量的电力电子设备。这些电力电子设备的低转动惯量、抗扰性差等特点，使得新型电力系统抗扰动及故障冲击的能力也会降低。另外，现有的电力系统是一个超大规模的非线性时变能量平衡系统，采取的基本模式是“源随荷动”，在实际运行过程中动态调节，实现电力系统安全可靠运行。而新型电力系统的“源”“荷” 则具有很强的不确定性和不可控因素，“天热无风”“云来无光”，发电出力无法按需控制，系统的“双高”“双峰” 特征显著。这些都将给新型电力系统的电力供应保障、安全稳定运行、高比例新能源消纳、电力市场机制等方面带来新的挑战。
《国家电网》：随着新能源大规模并网，您认为新能源发电企业和电网企业 分别需要作出哪些改变？
秦红霞：对于新能源发电企业来说，随着新能源的大规模并网，对其支撑电网稳定性将提出更高的要求，亟需研究具 有友好并网特性的新能源机组、新能源场站和新能源场站群风光储协调控制技术；新能源并网设备需满足更严格的 并网要求，以更好地支撑电力系统的安全高效运行和新能源并网消纳。
从电网企业来看，未来的新型电力系统需要灵活接入大规模新能源和各类分布式新能源以及多元化负荷，需要通过快速响应新能源并网、需求侧精准控制，以及大规模储能、柔性交直流输电技术等在内的弹性资源，实现更加高效可靠电力供应保障，提升新型电力系统的稳定性和可靠性。
另外，随着云计算、物联网、人工智能、5G等技术的快速演进，通过数字技术与新能源技术的深度融合，实现新型电力系统的全面感知、状态预警、源网荷储有机协同，可以进一步降低新能源发电企业和电网企业的成本，提高运维管理水平。
目前，国家电网有限公司发布了碳达峰、碳中和行动方案，中国南方电网有限责任公司也发布了《数字电网推动构建以新能源为主体的新型电力系统白皮书》，都非常全面地指出了构建新型电力系统的方向和举措，必将有力促进以新能源为主体的新型电力系统的构建，以及国家战 略层面“双碳”目标的实现。
《国家电网》：新型电力系统的构建对广大电力装备企业来说，有哪些机遇和挑战？对四方公司来说，具体有哪些影响？
秦红霞：如上所述，新型电力系统的构建，由于大规模新能源的并网，给广大电力装备企业带来了巨大的市场机遇。同时，无论给电源侧还是电网侧，以及终端配用电侧，都将带来深刻的变革，给电力设备企业带来技术、产品甚至包括市场机制上的机遇和挑战。
四方公司业务涵盖了发电、输电、变电、配电、用电 各个领域，与新型电力系统的构建具有良好的重合度。四方公司多年来深耕电力系统，在新能源、保护自动化、安全稳定控制及电力电子、配用电等领域，通过不断努力， 取得了一系列的创新成果，并得到了广泛应用。以储能技术为例，对于以新能源为主体的新型电力系统来说，储能技术可以起到关键的支撑作用，包括实现风光储协同控 制、提高能源利用率、支撑电力系统电压频率稳定等。四方公司作为国内最早参与储能技术研究与产品开发的高新技术企业，始终以技术为先导，深耕储能市场，先后参与了多个与储能相关的国家重点项目及示范工程。
构建以新能源为主体的新型电力系统，势必给继电保护及自动化、电力系统三道防线重构，新能源发电和大规模储能，以及有源配电网和综合能源应用等领域带来新的机遇和挑战。四方公司将充满信心迎接这些挑战。
《国家电网》：针对新型电力系统的构建，作为中国电气及工业自动化领域的知名企业，四方公司在技术创新方面有哪些计划？
秦红霞：针对以新能源为主体的新型电力系统，在发、输、 变、配、用以及源网荷储的深度协同等各环节，四方公司都会在已有的坚实基础上，继续深入研究，推进系列技术创新及成果的广泛应用推广，助力新型电力系统的建设。
在新能源应用领域，我们将主要针对新能源并网关 键技术、智慧运维技术、海上风电关键技术、宽频带支 撑智慧型储能技术开展创新研究，为构建新型电力系统做好支撑。
在输变电领域，我们将重点研究高比例新能源和电力电子设备接入后电网面临的运行特性、故障特征和保护、 安全稳定控制技术难题，高比例新能源消纳技术等，实现新型电力系统的全面可观、可测、可控，保障系统的安全可靠运行。
在配用电领域，我们针对高比例分布式能源接入特征及负荷多元化特征，将研究交直流混合配电网灵活接纳和安全高效运行技术，以及有源配电网供电可靠性提升技术，同时在用电领域的节能环保、综合能源利用方向开展研究，着力于以电为主、多种用能形式优化利用的智慧工业园区及智慧农业等创新方向，助力企业用能低碳减排以及电能替代目标的实现。
构建以新能源为主体的新型电力系统，当前还面临着诸多挑战和难题。但我们相信，通过社会各界的努力与不断创新，目标一定能够实现。
作者 | 石小飞