电力行业构建新型电力系统应该朝着哪些方向努力？

构建以新能源为主体的新型电力系统是电力行业未来重要的发展方向，我认为以下五个方面是未来广大科研人员及一线工作人员所重点投入的方向。

1、电力系统形态与预测

可再生能源出力和负荷是电力系统规划和运行的重要边界条件，提高可再生能源出力和负荷预测的精度能够有效降低电网规划和运行成本。针对可再生能源的强随机性，探索不同时空尺度下可再生能源和负荷不确定性的描述方法，研究考虑预测误差相关性的区间预测与概率预测方法。

在电力系统结构形态方面，未来中国可再生能源的发展主要是受节能减排、低碳发展的外力驱动的影响，其电网发展的机理与顺应电力系统内在需求的发展机理可能存在较大的区别。所以，需要探索以清洁低碳化为目标的未来能源、电力格局变化趋势及其演化机理，在低碳清洁发展和技术创新驱动下的电力系统输电网和配电网结构形态及其演化机理。

2、 高比例可再生能源输电网优化规划

需要提出一套适应于高比例可再生能源并网的输电网规划理论。

具体地，针对高比例可再生能源的多时空分布特性对电网形态的影响，研究交直流输电网网源协同规划理论与方法；而针对电力系统规划中考虑高比例可再生能源出力的强波动性和随机性的问题，研究可再生能源出力不确定性模型，建立基于鲁棒规划理论和随机规划理论的柔性输电网规划方法。

3、 高渗透率可再生能源配电网优化规划

需要建立一套高渗透率可再生能源接入下考虑柔性负荷的配电网规划理论，给出现有配电系统消纳可再生能源的比例以及提高比例的规划方法。

具体地，首先，基于广义负荷特性及其互动耦合机理，研究可再生能源与主动负荷响应、分布式储能包括电动汽车、输电网相协同的配电网规划模型与方法；另外，研究考虑柔性负荷的高渗透率配电系统安全边界理论，对配电网的安全边界进行刻画与评价，研究安全边界的拓扑性质，分析工作点失去安全性的新模式与机理，提出临界渗透率的计算方法。

4、电力电子化电力系统稳定性

需要研究源—网—荷高度电力电子化的电力系统稳定性分析理论。

首先，以典型可再生能源发电、直流输电及变频调速负荷等装备的机电功率控制架构与电磁多时间尺度控制结构（直流电压环、交流电流环、锁相环等）为基础，研究源—网—荷电力电子化的电力 系统中各元件多时间尺度（机 电、电磁）动力学行为及建模方法；

然后，需要研究电力电子化电力系统全过程数字仿真方法，分析多种扰动情形下系统的机电暂态和电磁振荡行为特征。在此基础上，研究装备的电磁暂态行为及装备间的暂态耦合特征，提出机电暂态行为描述方法及电磁暂态的时空分布规律及其刻画方法；研究电力电子化电力系统电压动态特性描述方法及其与功角稳定的相互作用机制，探索不同运行场景下电力电子化电力系统机电振荡稳定新形态及稳定性分析指标体系；

最后，需要研究电力电子化电力系统中高频振荡的形成机理、激发因素、辨识方法与抑制措施，提出电力电子化电力系统电磁多尺度振荡特征的分析理论与方法。

5、高比例可再生能源电力系统优化运行

针对含高渗透率可再生能源的配电系统，开展考虑电动汽车、储能与可再生能源协调的配电系统主动重构与自治运行方法以及市场环境下协同优化理论的研究。另外，针对高比例可再生能源并网的交直流混联输配电系统多尺度运行优化与决策问题，研究系统备用需求评估方法和跨区域电力电量消纳机制，提出交直流混联跨区域备用共享原则和适应预防与紧急控制的输配电网多层级风险调度方法。