《新型电力系统数字技术支撑体系框架设计(2022年版)》20世纪出现的大规模电力系统是人类工程科学史上最重要的成就之一，让人类生产和生活方式产生了颠覆性的改变。进入21世纪以来，化石能源逐渐面临枯竭，全球气候变化与环境污染问题愈发严峻，已成为未来人类面临的最严峻挑战之一。世界主要国家也纷纷将能源安全纳入国家战略，加快推动能源转型。能源清洁低碳转型将带来能源生产和能源利用的再一次变革，对人类生产和生活产生深远的影响。20世纪的全球能源安全框架是以石油为基础的，而21世纪的能源安全则将是以电力为主的全面能源安全，电力系统将是这一变革的中心环节。能源安全关系国家安全。我国能源供给和消费的结构性矛盾突出，必须加快推进能源生产和消费革命，增强我国能源自主保障能力。在生产侧，降低煤炭和石油占比，提高可再生能源比例（主要转化为电能利用）；在消费侧，提高电能在终端能源中的比重，在交通、建筑、工业等领域加快电能替代。据预测，我国电力占终端能源消费比重将从目前的26%提高至2050年的45%～50%。要构建清洁低碳安全高效的能源体系，控制化石能源总量，着力提高利用效能，实施可再生能源替代行动，深化电力体制改革，构建以新能源为主体的新型电力系统。认识新型电力系统革命性变化由于新能源利用小时数低，高比例新能源电量场景需要数倍于负荷的新能源装机容量。丰饶的市场形态也必将催生新的交易机制、商业模式，带来物质链、信息链和价值链重塑。这将对电力系统的规划设计、生产管理、运行控制带来一系列革命性变化，需要从多方面开展探索和研究。机理认知。由于新能源的强不确定性和低保障性，要重新审视系统安全的定义和理论，保障电力系统供给安全（总量、结构、分区）、运行安全、生命线安全（极端条件下的安全）。高比例新能源电力系统中多状态变量耦合、多时间尺度交织、非线性特征明显、动态特性复杂多变，需要加大对稳定基础理论的研究。系统构建。新能源高占比的电力系统，新能源需实现从“并网”到“组网”的角色转变。新能源发电机组要实现频率、电压、惯量等主动支撑，对新能源设备、运行、控制的标准体系以及新型电力系统的构建技术条件提出了新要求，是未来需重点解决的问题。电网规划。规划方面，急需强化国家层面的规划及强制性作用。确定性规划要向概率性规划转型，难点是统计数据和标准。规划阶段必须加入市场规则，让辅助服务能力提供者和生产电量者都获利。急需研究适应能源转型的法律法规以及相应的技术规范，面向系统的普遍技术要求需与接入系统所有利益主体的普遍强制性要求相匹配，如电源布局、负荷耐受水平等，用户的特殊要求应采用特殊电价。稳定控制。运行控制方面，按预案运行和防御需要向基于状态感知、趋势分析的自适应和分区层次化主动防御转型。为克服含高比例新能源的新型电力系统设备数量多、分布广、可控性差、不确定性强等难题，需要清晰的电网结构、创新安全稳定控制方法和理论，同时应用“大云物移智链”等新技术，加强源网荷储特性的动态匹配和协同及预防性控制。高比例新能源电力系统的供需匹配需考虑供需双侧的不确定性。高比例新能源下供需双侧不确定性具有决策依赖性。在新能源发电功率预测技术研究的基础上，还需研究考虑决策依赖的新能源发电不确定性评估方法，支撑高比例新能源电力系统安全运行。标准规范。为解决调节能力不足的问题，需要通过对源、网、荷侧进行改造提升和协调优化，增加系统内的灵活调节资源，发挥互联电网对新能源出力的尺度平滑作用，促进新能源发电的高效消纳。为实现源网荷协调，除了需要克服技术难题，还需要完善标准规范、政策机制。电力市场与政策机制。新能源发电的不确定性、低边际成本特性，使得新能源高占比场景中，电力电量总量充盈与时空不平衡矛盾突出。丰饶的市场形态将催生商业模式，以及物质链、信息链和价值链重塑。市场和政策机制设计需要考虑新能源与常规电源以及用户的配合机制，协调市场内多利益主体，实现价值提升和价值创造。高比例新能源的接入，增加了电力系统对备用、调频、无功等辅助服务的需求，应考虑建设容量市场，鼓励常规电源承担辅助服...
