我国已经进入电力发展的新时期，电网侧需为适应新能源占比逐步提升发展建设。新能源发展迎来量变到质变的关键节点，也带来了电力系统的诸多挑战。新型电力系统为此做出变革，变革内容为增加储能投入、提升电力系统保护能力、智能化改革以及电力市场化改革。电网投资将进入新的成长阶段。

电力系统基本介绍

我国目前的电力系统可以划分为四个部分：电源侧、电网侧、负荷侧、储能。电力的生产和使用也就是发电、送电、用电这三个过程，电源侧也就是发电端，电网侧即是送电主体，负荷侧即是用电端，储能是新型电力系统特有的环节，起到保障电力系统安全，保持电力系统的稳定运行，提升电力质量等作用。

电源侧：目前我国的电力根据生产方式分类可以分为火电、水电、风电、光伏发电和其他类型。结构上看，火电是我国的第一主体电源，水电是我国第二主体电源，2011 年我国火电/水电占比分别为 73%/22%；风光新能源是我国目前政策推动的方向，近年发展迅速，成为我国新的两大电源，2011-2021 年风电/光伏占比分别从 4%/0%上升至 14%/13%。

电网侧：其主要功能是将电源侧生产的电通过输电、变电运输至负荷侧，我国的电网侧由国家电网和南方电网两家组成。

储能：传统电力系统中不包括储能环节，而新型电力系统中，储能具有建设必要性。储能充当一个可控制用电/发电的设备，目的是保证电网稳定运行。传统电力系统中，电源基本是火电和水电，其供应较为稳定，并且可控性较高，可以通过负荷侧的用电需求来调整发电出力。而随着新能源的逐步接入上网，新能源的不稳定性、间歇性的影响越来越大，这会让电网的电压/电流不稳定，因此电网需要一个特别的“电源”在电力过剩时消化电力，电力不足时补充电力，而储能便作为这个特殊“电源”保证电网的稳定运行。

新型电力系统将围绕三大方向变革

1）新型储能建设将增强新能源消纳能力

储能是可再生能源大规模发展的关键支撑技术，可以当作新型电力系统的新增环节，作用于整个电力系统。电源侧方面，储能可以用于电力调峰、系统调配，也可以在风光项目中配套储能，通过储能的充电放电来调节风光自身的间歇性和不稳定性，平滑新能源发电出力，提高电能质量，也减少了弃风弃光现象。负荷侧方面，储能可以当作备用电源保障用户的电力供给，也可以利用峰谷价差进行套利，降低用电成本。电网侧，当线路阻塞电能无法输送时，储能可以储备电量，缓解电网阻塞问题，也可以缓解新建输配电设施，拉成建设时间，降低成本。

目前我国储能主要应用于集中式新能源储能配套、电源侧辅助服务和电网侧三个方面。

2）增加电力系统中的保护设备

我国电力系统可以划分为三道防线，分别为预防调整和继电保护、切机切符合、紧急控制电压。新能源高占比电网相比传统电网的复杂性大幅增加，但是防控系统仍然可以借鉴传统的防线划分。新能源并网带来的复杂性实际上挑战的主要是第一道防线，传统电网的电源随负荷侧调整，可控性高，第一道防线主要应对一些突发事故或者是负荷侧的剧烈变化。而新能源高占比带来了电源侧的波动性，增加了预防控制的难度，也增加了事故发生的频率，因此预防控制以及调度调整、继电保护相关的电力设备需求会随着新能源占比的提升而增加。

具体实施来看，改革思路为故障或扰动隔离、主动稳定控制和防止崩溃三个方面。故障或扰动隔离主要是第一道防线改造，在故障发生时，通过继电保护设备隔离故障源，减少故障对电网的后续影响，比如断路器等等。主动稳定控制可以从故障和扰动事件开始，通过控制措施跳开开关，将调切一体化、智能化。防止崩溃则涉及到最后一道防线，由于新能源有一部分是具有独立运行能力的分布式微网，将主网解列和微网解列相结合，改进解列的范围。

动态无功补偿器、谐波滤波器等需求随新能源比例上升而增加。前文所述新能源发电容易产生无功功率不平衡以及谐波问题，因此随着新能源比例上升，处理该问题的无功补偿器和谐波滤波器需求将上升。无功补偿装置主流可以分为 SVC 和 SVG 两种，其中 SVG 具有适应低电压、更高的安全性、谐波效应小而且可以抑制系统谐波、占地面积小的优势，因此更加适合新能源占比升高的电力系统。SVG 的工作原理是通过控制补偿电流来控制无功功率的发出与吸收。

3）电力系统智能化

新型电力系统的智能化改革目的是提高能源综合利用效率，提高供电可靠性，促进新能源利用，其措施是让电力系统中的源储网荷多样互动，形成相互协调的有机生态系统。

具体来看，智能电网建设可以分为控制类智能化和采集类智能化。

控制类智能化包括智能分布式配电自动化建设、用电负荷需求侧响应、分布式能源这三部分。1、分布式配电自动化建设主要是实现配电网的保护控制，通过继电保护自动装置检测配电网的线路或者设备状态信息，如果发生故障，则可以快速进行故障判断以及定位，从而快速隔离配网线路故障区段。2、需求侧响应是让电力用户改变固有的用电习惯，将用电负荷曲线和发电出力曲线减少偏差。这部分实际上是连接电源侧和负荷侧的智能化改革。3、分布式能源调控（虚拟电网）是通过先进信息通信技术和软件系统,实现分布式电源、储能系统、可控负荷、电动汽车等分散控制系统的聚合和协调优化,以作为一个特殊电厂参与电力市场和电网运行的电源协调管理系统。其构成包括分布式电源监控主站、分布式电源监控子站、分布式电源监控终端和通信系统等。

采集类智能化建设包括高级计量和智能电网大视频应用。1、高级计量的基础是智能电表，通过采集用电信息来满足智能用电和个性化客户服务需求。企业端，智能电表采集工业客户用电信息，为企业提供能效管理提供支撑；居民端，智能电表相当于电网路由器，可以提供给用户关键用电信息、电价信息从而促进优化用电，这也可以推动需求侧响应的发展。2、智能电网大视频应用主要是为了替代人工进行巡查作业以及监控，从而减少人力使用，也提供安全可靠性。

新型电力系统建设是一个长期过程，是一场能源电力领域广泛而深刻的变革。新型电力系统之“新”也不仅指形态之“新”，而是电力系统的一系列创新之“新”，这里面既包括传统电源、电网、用电、储能等创新，也包括技术创新和管理创新。