输电网

做为第六代移动通信（6G）推荐技术：“RIS可重构智能表面”，已经成为全球通信界瞩目的焦点。本报告首先对RIS相控阵通信系统的原理和优势进行了总结，在此基础上，介绍了相控阵通信在智能化输电网、变电站、应急保供中应用的优势，最后对RIS相控阵的应用前景和发展趋势进行了展望。

面对复杂多变的国际形势和日益增多的极端事件，研究新能源高比例接入下的系统恢复方案，对完善新型电力系统安全防御体系具有重要意义。在此背景下，提出一种含新能源电力系统网架重构决策优化方法。首先，基于核密度法对新能源出力不确定性进行分析建模；其次，考虑新能源并网和运行对网架强度的要求，实现了新能源多场站短路比约束的线性化建模；在此基础上，建立了能协同新能源、储能、常规机组和输电网络恢复的网架重构优化模型，并提出双层优化策略以提升模型求解效率。基于新英格兰10机39节点系统的算例结果验证了所提方法的有效性。

新型电力系统背景下，中国未来面临着大规模能源“西电东送”的电力传输需求，需要规划与之相适应的输电模式。依据2030年后西部能源的开发规模，确定各类型电源的装机规模和地理分布，提出远期西部送端直流输电网和中东部受端超/特高压交流电网相融合的“西电东送”主干输电网结构及路线图。为适应新型电力系统安全可控、灵活高效的基本要求，构建了团块状、网格状和双环网3种基于VSC-HVDC柔性输电技术的直流组网模式，以实现西部多类型电源的互补互济，保障电力的可靠供应。分析了3种直流组网模式下主要一次设备的应用数量，计算了西部送端直流电网的系统整体可靠性指标，从设备应用数量和系统整体可靠性指标对3种模式进行了综合评估，并确定了优选方案。参考张北柔性直流电网工程，对优选方案的技术性和经济性进行了分析，进一步验证了方案的可行性。

为提升电力系统弹性，确保主网应对小概率-高影响事件的能力，基于鲁棒优化理论提出主网灵活控制装置配置的规划框架，充分考虑远动开关配置下的最优线路开断（optimal transmission switch，OTS）、线路强化加固装置以及储能设施之间的最优协同作用，最大限度降低投资运行成本的同时减少由潜在极端事件造成的经济损失。首先，基于持续负荷曲线构建考虑典型日线路中断与新能源出力波动的两阶段鲁棒规划模型；然后，采用修改后的嵌套列和约束生成算法（nested column-and-constraints generation，NCCG）对模型进行求解，使用相关加速策略提升模型求解效率；最后，通过IEEE-24节点系统进行仿真分析，验证异质灵活控制装置之间的规划协同作用以及模型的有效性。

随着我国超、特高压输电网建设的不断推进,超、特高压输电网已经成为我国电网的骨干网架。超、特高压输电的主要特点是:电压等级高,输送容量大,线路波阻抗小;输电距离长,分布电容电流大;使用并联电抗器限制过电压;使用串补电容器用于增大输送容量。

输电网是坚强智能电网的关键环节，也是泛在电力物联网的重要物质基础。带电作业是提升输电网运维检修质效的重要手段，积极推动线路检修向智能辅助的带电作业检修模式转变，可为建设世界一流输电网提供强有力的技术支撑。 输电带电作业环境为上百米以上的高空，直接接触高达百万伏的电压，是一项高空、高危、高强度的工作。安全生产是电力企业发展的生命线，《国网公司“十三五”运检规划》明确要求“通过远程管控技术、智能区域检测等技术实现远程多方位作业现场监视及智能告警，实现检修装备智能化、检修现场可视化。” 目前，带电作业安全管控基于电力安规，以人防为主，存在三大问题:第一，地面指挥人员无法实时获取作业人员体征状态，不能实现对作业人员实现全过程监控，极易发生人身事故:第二，虽然带电作业设置了高空监护人，但监护人仅凭视觉判断难以精准把控安全距离，无法科学客观掌握安全距离，存在极大的安全风险;第三，带电作业现场处于流动状态，管理人员无法实时监测作业现场情况，不能实现智能告警和现场可视化，因此，目前带电作业人员仅依靠自身安全意识保障安全，安全风险较大，亟需研发一套集 人体体征、姿态监控为一体的智能安全预警系统。

输电网和储能协调发展是构建新型电力系统的重要途径。传统的输储协调规划往往忽略了风电等新能源出力聚类场景概率的误差，导则规划结果保守。首先通过场景聚类将年周期下的负荷需求、风电出力生成典型场景集，并考虑场景概率的误差，建立基于1-范数和∞-范数的场景概率分布不确定集合；然后，建立以输电线路投资成本、储能投资成本、运行成本、碳交易成本为综合目标的输储多阶段协调分布鲁棒规划模型，采用列与约束生成（column-and-constraint generation，C&CG）算法将输储多阶段协调分布鲁棒规划模型转化为主子问题迭代求解；最后，在改进的IEEE-30节点系统上验证了所提输储多阶段协调规划方法的优越性。

做为第六代移动通信（6G）推荐技术：“RIS可重构智能表面”，已经成为全球通信界瞩目的焦点。本报告首先对RIS相控阵通信系统的原理和优势进行了总结，在此基础上，介绍了相控阵通信在智能化输电网、变电站、应急保供中应用的优势，最后对RIS相控阵的应用前景和发展趋势进行了展望。

随着化石能源的日益枯竭和环境压力的日益增加，中国乃至世界均面临着能源结构的战略性调整，人类已经认识到必须从传统能源向以可再生能源为主的清洁能源过渡。但在开发利用风能、光伏等新能源的过程中，大规模集中式开发以及孤岛接入等问题严重制约丁对新能源的高效利用。目前，电力网络是清洁能源实现大规模开发以及远距离输送的有效途径，但现实中的输电网络普遍存在配置范围有限、能力不足的问题，亟待建立以清洁能源为主导、以电为中心、更高效环保的能源配置网络平台。 柔性直流输电技术因具备灵活控制有功/无功、可向无源网络供电、与交流电网高度解耦、轻松实现潮流反转等诸多优点，被广泛应用在新能源输电领域中。在此基础上，构建网络化的直流输电是一种解决大规模新能源接入的宏大构想，从技术实现的角度来看，也是当前最为可行的有效手段。柔性直流输电与直流电网的结合，可实现对广域内可再生能源发电直流联网，充分利用其互补性，实现可再生能源大规模集中接入，提高可再生能源发电利用率。 本项目围绕高压大容量柔性直流电网的应用需求，以适应大规模新能源接入的柔性直流电网关键技术为研究对象，解决柔性直流电网系统集成设计以及工程示范应用方面的核心问题。

配电网是实现能源转型的重要支撑点，“双碳”目标驱动的新型配电网将发生重大变革，其作用比以往任何时候都更加重要。配电网的有源化属性、网格化结构、交直流混联、智能化运维代表未来配电网的发展方向，能够实现电力用户的灵活互动、配电网双向潮流的主动控制、支撑输电网协同调控。相较传统配电网，现代智慧配电网对分布式新能源的并网消纳更为高效。