8月16日～17日，中國(guó)工程院工程科技學(xué)術(shù)研討會(huì)暨第十屆紫金論電學(xué)術(shù)研討會(huì)在南京召開(kāi)。在會(huì)議主論壇，電網(wǎng)頭條記者就電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定、電網(wǎng)智能化改造、電力保供等話題專訪了中國(guó)工程院院士、國(guó)網(wǎng)電科院名譽(yù)院長(zhǎng)薛禹勝。

電網(wǎng)頭條記者馬子瀟采訪薛禹勝院士

　　電網(wǎng)頭條：您曾提出“能源系統(tǒng)的穩(wěn)定性需從信息-物理-社會(huì)多維度重構(gòu)”，結(jié)合這一框架，您認(rèn)為當(dāng)前電力系統(tǒng)最急需突破的基礎(chǔ)理論是什么?這一理論突破將如何支撐新型電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行?

　　薛禹勝：能源安全是一個(gè)涉及多維度、多層次的綜合性問(wèn)題，涵蓋能源電力系統(tǒng)、環(huán)境系統(tǒng)、政策制定以及全民參與意識(shí)等多個(gè)領(lǐng)域。在如此復(fù)雜的背景下，如何制訂科學(xué)合理的規(guī)劃方案，協(xié)調(diào)各方力量以滿足不同層面的需求，是我們當(dāng)前面臨的重要課題。長(zhǎng)期以來(lái)，我們習(xí)慣于將電力系統(tǒng)視為一個(gè)相對(duì)孤立的系統(tǒng)進(jìn)行研究，主要通過(guò)化石能源發(fā)電的調(diào)節(jié)作用維持其邊界條件的穩(wěn)定性，這種封閉式的研究方法源于傳統(tǒng)電力系統(tǒng)具有較好的可控性。然而，隨著系統(tǒng)邊界的開(kāi)放，外部因素對(duì)電力系統(tǒng)的影響日益顯著，而電力系統(tǒng)內(nèi)部的調(diào)整又會(huì)反作用于外部環(huán)境。這種多領(lǐng)域復(fù)雜系統(tǒng)的耦合關(guān)系，使得各子系統(tǒng)之間的相互作用更加緊密。

　　在故障情況下，局部電力系統(tǒng)故障可能引發(fā)整個(gè)電力系統(tǒng)的波動(dòng)，在各種復(fù)雜子系統(tǒng)的相互作用下，可能影響電力市場(chǎng)、碳排放市場(chǎng)、一次能源供應(yīng)等關(guān)聯(lián)領(lǐng)域。防范由局部子系統(tǒng)故障引發(fā)的系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)，要求我們必須從整體上厘清能源系統(tǒng)與非能源系統(tǒng)之間的關(guān)系。

　　從時(shí)間維度來(lái)看，長(zhǎng)期規(guī)劃與短期運(yùn)行調(diào)度密切相關(guān)，形成了一個(gè)完整的時(shí)間鏈條，每個(gè)環(huán)節(jié)的運(yùn)行效率和控制效果都會(huì)對(duì)前后環(huán)節(jié)產(chǎn)生影響。這就要求我們?cè)谝?guī)劃和運(yùn)行過(guò)程中，必須將信息系統(tǒng)、物理系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)(包括市場(chǎng)機(jī)制、管理體制、用戶互動(dòng)、規(guī)則制定等)有機(jī)整合。隨著能源轉(zhuǎn)型和實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的深入推進(jìn)，這兩個(gè)原本相對(duì)獨(dú)立的目標(biāo)體系日益緊密地耦合在一起。我們需要采用整體優(yōu)化的方法，而非割裂地追求單一目標(biāo)。這就要求在規(guī)劃和運(yùn)行中，必須綜合考慮不同領(lǐng)域的技術(shù)特性和經(jīng)濟(jì)特性，實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)的協(xié)同優(yōu)化。

　　具體而言，我們需要實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)方面的轉(zhuǎn)變：從孤立系統(tǒng)的分散優(yōu)化轉(zhuǎn)向分散優(yōu)化與整體系統(tǒng)的協(xié)同優(yōu)化相結(jié)合;實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型目標(biāo)與“雙碳”目標(biāo)的多目標(biāo)融合;建立自上而下、動(dòng)態(tài)優(yōu)化的規(guī)劃方法論。

　　我們需要探索適應(yīng)新型能源體系的具有中國(guó)特色的規(guī)劃方法，通過(guò)整體把握各子系統(tǒng)間的相互影響和關(guān)聯(lián)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)分解優(yōu)化與整體協(xié)調(diào)的統(tǒng)一。這種系統(tǒng)性的思維方法和規(guī)劃理念，對(duì)于確保實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)具有重大戰(zhàn)略意義。

　　電網(wǎng)頭條：在電網(wǎng)智能化改造進(jìn)程中，南瑞正在推廣哪些輕量化、快部署的智能裝備?這些裝備如何幫助變電站或新能源場(chǎng)站快速提升實(shí)時(shí)調(diào)控能力?

　　薛禹勝：能源轉(zhuǎn)型與實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的整體進(jìn)程中，需要分布式電源和分布式用戶能夠廣泛深入地參與到整個(gè)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)中。因此，這些分布式裝置自身的智能化水平變得至關(guān)重要。若完全采用集中式控制方式，雖有協(xié)調(diào)優(yōu)勢(shì)，但也存在一定問(wèn)題。在新型能源體系中，如何讓分布式裝置能夠直接、靈活且高效地工作，同時(shí)確保它們彼此之間協(xié)調(diào)配合，成為了一大關(guān)鍵挑戰(zhàn)。這對(duì)控制系統(tǒng)提出了全新要求，即控制系統(tǒng)需具備快速獨(dú)立工作的能力，同時(shí)各部分之間又要實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

　　這就如同無(wú)人機(jī)的群隊(duì)作業(yè)，當(dāng)無(wú)人機(jī)以群隊(duì)形式工作時(shí)，其同步性、靈活性以及改變隊(duì)形的方式都需極為靈巧。分布式電源亦是如此，每個(gè)分布式電源相當(dāng)于一個(gè)獨(dú)立的個(gè)體，它們?nèi)绾喂餐瑓f(xié)調(diào)工作，以滿足周圍電能不平衡波動(dòng)時(shí)的補(bǔ)償需求，是亟待解決的問(wèn)題。

　　對(duì)于大量分布式設(shè)備的控制器設(shè)計(jì)而言，需要兼顧經(jīng)濟(jì)性、可靠性、靈活性與協(xié)調(diào)性。然而，這之間存在矛盾：若要提高靈活性，統(tǒng)一的協(xié)調(diào)可能會(huì)變得困難。因此，如何在系統(tǒng)層面實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)，以整體目標(biāo)進(jìn)行控制，同時(shí)允許每個(gè)局部根據(jù)自身特點(diǎn)和周圍環(huán)境進(jìn)行靈活調(diào)整，是當(dāng)前面臨的重要課題。目前，我們面臨著大量分散且自主的設(shè)備，如何讓它們實(shí)現(xiàn)同步協(xié)調(diào)，是之前集中式控制模式下未曾充分考量的問(wèn)題。以往，控制器通常采用集中式下達(dá)命令，然后逐級(jí)向下傳達(dá)的方式，這種方式在應(yīng)對(duì)新情況時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生沖擊和改變。

　　南瑞集團(tuán)作為我國(guó)電力系統(tǒng)控制設(shè)備的主要供應(yīng)商之一，如何讓控制設(shè)備滿足上述技術(shù)要求，對(duì)我們提出了極高的挑戰(zhàn)，南瑞集團(tuán)正在全方位地努力提升支撐及服務(wù)的質(zhì)量。

　　電網(wǎng)頭條：今年迎峰度夏期間，全國(guó)最大電力負(fù)荷多次創(chuàng)歷史新高，各地負(fù)荷屢攀新高，電網(wǎng)仍然保持安全穩(wěn)定運(yùn)行，電力持續(xù)可靠供應(yīng)，您認(rèn)為，這得益于什么?

　　薛禹勝：這得益于從上到下的管理體制變革與技術(shù)創(chuàng)新的緊密配合，系統(tǒng)規(guī)劃、運(yùn)行、市場(chǎng)等環(huán)節(jié)的統(tǒng)籌發(fā)展，理論、技術(shù)、裝備的全面進(jìn)步，以及迎峰度夏期間“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”協(xié)同發(fā)力等多方面的因素。

　　值得強(qiáng)調(diào)的是，隨著系統(tǒng)規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大和復(fù)雜程度的不斷提升，電力系統(tǒng)面臨的不確定性風(fēng)險(xiǎn)呈現(xiàn)多元化特征：既包括自然災(zāi)害等傳統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)，也包括網(wǎng)絡(luò)安全等新的挑戰(zhàn)，電網(wǎng)安全運(yùn)行面臨的挑戰(zhàn)會(huì)越來(lái)越大。

　　作為電力控制系統(tǒng)的重要研發(fā)單位，南瑞全體干部職工始終牢記這一使命的重大意義，并將持續(xù)努力推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新和管理優(yōu)化，為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障。(電網(wǎng)頭條記者：馬子瀟)