主要观点总结
本文介绍了我国新型电力系统的发展状况及面临的挑战。随着新能源的快速发展，电力系统正面临技术上的重大变化，从纯粹同步发电机转变为同步发电机和变流器共同主导的系统。高比例电力电子化系统的出现带来了一系列挑战，包括揭示稳定机理、建立控制理论体系、应对新能源出力波动、优化变流器控制、研发计算分析方法和仿真工具以及应用AI技术等。专家呼吁加强基础研究，建立相适应的理论技术体系，推动新技术的应用以解决这些挑战。
关键观点总结
关键观点1: 新型电力系统的发展状况
我国新能源发展迅速，新型电力系统正在建设阶段。全国新能源装机容量持续增长，新能源发电量占比逐年上升。预计到2030年，新能源装机容量将达到28亿千瓦，年均新增装机容量约2.5亿千瓦。
关键观点2: 新型电力系统的特点
新型电力系统体现为高比例新能源和高比例电力电子化。随着电力电子设备的大量接入，新型电力系统的电力电子化特征将更加显著。
关键观点3: 面临的主要挑战
加快构建新型电力系统面临七大挑战，包括揭示稳定机理、建立控制理论体系、应对新能源出力波动、优化变流器控制、研发计算分析方法和仿真工具、应用AI技术解决在线分析和实时决策问题以及分析控制对象规模和精细程度方面的需求等。
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编者按
当前，我国加快构建新型电力系统，“双碳”目标稳妥推进。2024年12月9日—10日，第五届新型电力系统国际论坛暨第二十届中国南方电网国际技术论坛上，中国工程院院士，南方电网公司专家委名誉主任委员李立浧，中国⼯程院院⼠，南⽅电⽹公司⾸席科学家饶宏，国际特大电网运营商组织（GO15）秘书长布鲁诺
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梅耶等嘉宾就新型电力系统建设、中国能源转型的路径、氢能、海上风电等技术应用和前景等议题分享了各自的见解。eo整理成文，以飨读者。
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近年来，我国新能源发展速度非常快，主要体现在以下两方面：一是截至2024年9月，全国新能源装机容量超12.5亿千瓦，提前六年多完成
到2030年风电、太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上
的
目标
；二是2023年新能源发电量约1.47万亿千万时，占全社会用电量的16%，其中，新能源新增发电量达到新增总用电量的50%。预计到2030年，新能源装机容量将达到28亿千瓦，年均新增装机容量约2.5亿千瓦，装机规模和发电量持续增长，我国步入新型电力系统时代。
新型电力系统的“新”，从现象上看，体现为高比例新能源；从本质上看，体现为高比例电力电子化。
以云南电网为例，预计到2027年，云南新能源渗透率将超80%，电力系统全年约有1270小时新能源渗透率在50%以上。未来，随着沙戈荒新能源基地，海上风电直流输电，电网柔性互联及支撑性设备，新型储能、电动车充电桩等设备的不断建设，大量的电力电子设备接入电网，新型电力系统的电力电子化特征将更加显著。
当前，分布式新能源、需求侧响应、虚拟电厂、可控负荷等新业态大量涌现，电力市场建设持续深化，我国的电力系统正在发生全面的、深刻的变化。有关报告提出一个观点：“电力系统正面临着有电一百多年以来技术上的重大变化，并且正在由量变转入质变。”
综合来看，电力系统正在从过去纯粹的“同步发电机”转变为“同步发电机+变流器”共同主导的系统。传统电力系统机理明确、理论体系完备，并经过了全世界近百年的实践检验。而新型电力系统意味着传统由“机电”主导的同步机制过渡到了“机电+控制”主导的同步机制；转子运动方程描述的物理同步向控制同步拓展，同步方式更加多样；能量载体由转子动能向电磁能拓展，时间尺度更小；能量转换由电磁变换向电力电子变换拓展，控制作用更大。因此，有的专家认为，变流器设备在新型电力系统电压大幅跌落、相位/频率快速变化过程中的暂态特性以及同步机制不同于同步机，新型电力系统遵循的基本规律较传统电力系统已发生了显著改变。
为加快构建新型电力系统，我们面临一系列挑战。
第一，
在“同步机+变流器”时代，亟待揭示高比例电力电子化电力系统的稳定机理，建立完备的控制理论体系并创新发展。
第二，
气象条件的不确定性等将导致新能源出力大幅波动，理论上变流器占比（电力电子化率）可能是任意比例，随着系统规模不断扩大化、复杂化，将会形成多构成、多模式、不确定的混合系统。
第三，
“同步机+变流器”理论体系是新型电力系统发展演化的重要支撑，国际权威学术组织已经在设定边界和仿真研究的基础上，对此类系统作出了可行的技术判断，我国需加快推进基础性研究，提出基础理论依据。
