新能源并网（Grid Integration of Renewable Energy）是构建新型电力系统的核心挑战，也是实现“双碳”目标的关键技术环节。
它指的是将风能、太阳能等可再生能源接入现有的电力系统（电网）进行输送和使用的过程。
? 新能源并网带来的核心挑战
与传统的同步发电机组不同，新能源发电具有间歇性、波动性和反调峰特性，且通常通过电力电子设备（逆变器）接入电网，这给电网的稳定运行带来了巨大挑战：
1. 电力系统平衡与稳定挑战
挑战方面影响与结果波动性与预测难度
风速和光照的随机变化导致新能源出力剧烈波动，给电力系统的负荷预测和实时调度带来困难。系统惯量降低
逆变器是非同步电源，新能源占比提高会取代传统机组，导致电网的总机械惯量降低，系统抵抗扰动（如故障）的能力下降，频率波动风险增大。潮流复杂化
新能源大多为分布式接入，改变了电网单向供电的传统潮流模式，形成双向潮流，使得电压控制和继电保护设计复杂化。电能质量问题
逆变器工作过程中可能产生谐波，以及风电、光伏波动引起的电压闪变，影响电网电能质量。
2. 技术与经济挑战
消纳问题： 电网缺乏足够的灵活性资源来平衡新能源的波动，容易造成弃风、弃光（新能源发电量无法被消纳）。
安全防御： 需要升级保护和控制系统，以应对电力电子设备的大量接入和复杂的暂态过程。
投资成本： 为了适应新能源，电网需要进行大规模的柔性输电升级、配网智能化改造以及灵活性资源（如储能）的投资。
? 核心技术解决方案
应对新能源并网挑战，智慧能源系统采取了“源-网-荷-储”全环节的技术措施：
1. 在发电端（源）：提升新能源可控性
功率预测技术： 利用气象数据、大数据和AI模型，对风电/光伏电站的未来出力进行高精度预测，为电网调度提供决策支持。
一次调频能力（PFM）： 要求并网逆变器具备快速响应电网频率变化的能力，模拟传统机组的惯量支撑作用，提升系统稳定性。
低/高电压穿越能力（FRT/HVRT）： 要求新能源机组在电网发生故障、电压跌落或升高时，不立即脱网，而是持续运行并向电网提供无功支持，帮助电网恢复。
2. 在电网端（网）：增强电网柔性与智能
柔性交流输电系统 (FACTS)： 使用先进电力电子设备，如静止同步补偿器（STATCOM），实时快速调节电压和无功功率，提升输电能力和稳定性。
智能调度： 利用AI和大数据，实现电网的实时全景感知、风险预警和优化调度。
#新能源
它指的是将风能、太阳能等可再生能源接入现有的电力系统（电网）进行输送和使用的过程。
? 新能源并网带来的核心挑战
与传统的同步发电机组不同，新能源发电具有间歇性、波动性和反调峰特性，且通常通过电力电子设备（逆变器）接入电网，这给电网的稳定运行带来了巨大挑战：
1. 电力系统平衡与稳定挑战
挑战方面影响与结果波动性与预测难度
风速和光照的随机变化导致新能源出力剧烈波动，给电力系统的负荷预测和实时调度带来困难。系统惯量降低
逆变器是非同步电源，新能源占比提高会取代传统机组，导致电网的总机械惯量降低，系统抵抗扰动（如故障）的能力下降，频率波动风险增大。潮流复杂化
新能源大多为分布式接入，改变了电网单向供电的传统潮流模式，形成双向潮流，使得电压控制和继电保护设计复杂化。电能质量问题
逆变器工作过程中可能产生谐波，以及风电、光伏波动引起的电压闪变，影响电网电能质量。
2. 技术与经济挑战
消纳问题： 电网缺乏足够的灵活性资源来平衡新能源的波动，容易造成弃风、弃光（新能源发电量无法被消纳）。
安全防御： 需要升级保护和控制系统，以应对电力电子设备的大量接入和复杂的暂态过程。
投资成本： 为了适应新能源，电网需要进行大规模的柔性输电升级、配网智能化改造以及灵活性资源（如储能）的投资。
? 核心技术解决方案
应对新能源并网挑战，智慧能源系统采取了“源-网-荷-储”全环节的技术措施：
1. 在发电端（源）：提升新能源可控性
功率预测技术： 利用气象数据、大数据和AI模型，对风电/光伏电站的未来出力进行高精度预测，为电网调度提供决策支持。
一次调频能力（PFM）： 要求并网逆变器具备快速响应电网频率变化的能力，模拟传统机组的惯量支撑作用，提升系统稳定性。
低/高电压穿越能力（FRT/HVRT）： 要求新能源机组在电网发生故障、电压跌落或升高时，不立即脱网，而是持续运行并向电网提供无功支持，帮助电网恢复。
2. 在电网端（网）：增强电网柔性与智能
柔性交流输电系统 (FACTS)： 使用先进电力电子设备，如静止同步补偿器（STATCOM），实时快速调节电压和无功功率，提升输电能力和稳定性。
智能调度： 利用AI和大数据，实现电网的实时全景感知、风险预警和优化调度。
#新能源
