关于电网发展若干重要技术问题的思考

关于电网发展若干重要技术问题的思考CONTENTS目录01电网发展背景与政策导向02电力领域重大科学问题研判03工程技术难题与攻关方向04产业技术问题与解决方案CONTENTS目录05新型电网平台构建与协同发展06数字化与智能化技术赋能电网07电网安全治理与风险管控08问题征集与遴选机制CONTENTS目录09未来展望与行动建议01电网发展背景与政策导向新型电力系统构建的核心要求

强化新能源高比例并网支撑能力根据《关于促进电网高质量发展的指导意见》，到2030年需支撑新能源发电量占比达到30%左右，接纳分布式新能源能力达到9亿千瓦，这要求电网具备强大的新能源消纳和并网调控能力。

构建主配微协同的电网平台加快建设以主干电网和配电网为重要基础、智能微电网为有益补充的新型电网平台，优化主配微网协同发展格局，因地制宜规划建设智能微电网，提升电网整体运行效率与灵活性。

提升系统安全稳定运行水平完善电网安全协同治理格局，强化安全风险辨识与管控能力，加强应急能力建设，确保在高比例新能源接入和复杂运行场景下，电网能够安全稳定运行，保障电力可靠供应。

推动数字化智能化技术深度赋能加强电网关键技术攻关，推动人工智能和数字化技术与电网深度融合，提升电网设施全寿命周期智能化、数字化水平，构建基于“云管边端”架构的新型电力系统数字基础设施。《关于促进电网高质量发展的指导意见》解读

出台背景：构建新型电力系统的核心需求为深入贯彻落实党中央关于构建新型电力系统的部署，适应能源绿色低碳转型，支撑新能源大规模高比例发展，保障大电网运行安全和电力可靠供应，服务建设全国统一电力市场，满足人民群众高质量用电需求，国家发展改革委、国家能源局联合印发本《指导意见》。

总体目标：分阶段支撑国家战略到2030年，初步建成主干电网和配电网为重要基础、智能微电网为有益补充的新型电网平台，支撑新能源发电量占比达到30%左右，接纳分布式新能源能力达到9亿千瓦，支撑充电基础设施超过4000万台。到2035年，有效支撑新型电力系统安全稳定运行和各类并网主体健康发展，支撑实现国家自主贡献目标。

核心任务举措：七大方向助力发展《指导意见》明确了七方面重点任务，包括明确新型电网平台功能定位、加强各级电网统一规划建设、构建新型电力调度体系、增强电网安全治理能力、促进新质生产力赋能电网发展、推进电网全方位服务民生保障以及强化电网监督管理。2030与2035年电网发展关键目标

012030年新型电网平台初步建成目标到2030年，主干电网和配电网为重要基础、智能微电网为有益补充的新型电网平台初步建成。电网资源优化配置能力有效增强，"西电东送"规模超过4.2亿千瓦，新增省间电力互济能力4000万千瓦左右，支撑新能源发电量占比达到30%左右，接纳分布式新能源能力达到9亿千瓦，支撑充电基础设施超过4000万台。

022035年电网协同发展与安全支撑目标到2035年，主干电网、配电网和智能微电网发展充分协同，贯通各级电网的安全治理机制更加完善，电网设施全寿命周期智能化、数字化水平明显提升，有效支撑新型电力系统安全稳定运行和各类并网主体健康发展，支撑实现国家自主贡献目标。

032030-2035年电网功能定位与枢纽作用强化目标明确新型电网平台功能定位，强化新型电力系统枢纽平台作用，夯实电网公共基础设施属性定位，促进各级电网统一规划建设与协同运行控制，为推进中国式现代化提供坚强电力支撑。02电力领域重大科学问题研判前沿科学问题征集重点方向新型电力系统构建的认知边界与机制规律聚焦高比例可再生能源并网带来的系统形态演变、动态特性及稳定机理，探索多能互补、源网荷储协同的新型电力系统运行规律，突破传统电力系统认知边界。电网数字化与智能化的基础理论创新研究数字孪生电网的多尺度建模与实时映射理论，探索人工智能在电网规划、调度、运维中的可解释性与泛化性机制，推动电网技术研究方法的革新。新能源电力转换与高效利用的科学原理针对新能源发电的随机性、波动性，深入研究新型电力电子器件的宽频特性、能量转换效率提升的物理机制，以及长时储能的材料科学与电化学过程等前沿问题。电网安全防御与韧性提升的基础科学问题探索极端天气、网络攻击等复杂扰动下电网的连锁故障演化机理与脆性特征，研究基于广域感知与智能决策的主动防御理论，构建具有弹性的电网安全保障体系。认知边界与机制规律探索

新能源并网的复杂动态机理认知随着新能源发电量占比目标2030年达到30%左右，其波动性、间歇性对电网动态稳定的影响机理成为关键科学问题，需突破传统电力系统稳定理论认知边界。

多能互补系统的协同运行规律在系统灵活性资源建设黄金期，储能、虚拟电厂与新能源协同运行的内在规律尚未完全明晰，需探索源网荷储互动的多时空尺度耦合机制与优化理论。

数字孪生电网的虚实映射机制数字化智能电网建设中，物理电网与数字空间的精准映射、实时交互及演化规律是核心挑战，涉及多物理场建模、海量数据融合与智能决策算法创新。

新型电力市场下的主体行为规律适应新型电力系统发展，需研究多元市场主体（发电、储能、用户等）的策略性行为机理及其对市场效率、电网安全的影响规律，完善市场设计理论。新技术应用带来的研究方法创新01人工智能驱动的电网态势感知与决策优化基于深度学习的负荷预测模型将预测精度提升至95%以上，结合强化学习算法优化电网调度策略，实现新能源消纳率提升8%-10%。智能巡检机器人与无人机搭载的多光谱传感器，通过图像识别技术将设备缺陷检出率提高40%，大幅降低人工成本。02数字孪生技术重构电网仿真与试验体系构建覆盖省域电网的全要素数字孪生平台，实现电网运行状态实时映射与多场景动态推演，故障仿真响应时间从小时级缩短至分钟级。基于数字孪生的虚拟调试技术，使新型继电保护装置研发周期缩短30%，现场试验成本降低50%。03大数据分析赋能电网规划与负荷特性研究运用时空大数据挖掘用户用电行为模式，建立精细化负荷特性模型，支撑配电网规划投资效率提升25%。通过海量运行数据训练的异常用电检测算法，实现窃电识别准确率达92%，线损率降低0.3个百分点。04跨学科融合推动电网关键技术突破引入复杂网络理论分析电网拓扑鲁棒性，结合博弈论优化分布式能源并网策略，成功解决多微网协同控制难题。材料科学与电力电子技术交叉创新，研发出宽禁带半导体器件，使换流阀损耗降低40%，为柔性直流输电技术突破奠定基础。03工程技术难题与攻关方向智能电网重大专项攻关领域

高比例可再生能源并网调控技术聚焦新能源功率预测、并网稳定性控制等关键技术，支撑新能源发电量占比达到30%左右的目标，解决大规模可再生能源并网带来的系统调节难题。

多元用户供需互动用电与能效提升技术研究智能用电管理、需求侧响应平台等技术，提升用户侧灵活性，促进源网荷储协同互动，优化能源资源配置效率，满足多元化用电需求。

电网柔性互联与安全运行技术重点攻关特高压柔性直流输电、数字孪生电网、智能调度等技术，增强电网资源优化配置能力，到2030年“西电东送”规模超过4.2亿千瓦，提升电网安全稳定运行水平。

智能电网基础支撑技术包括核心材料、核心部件、控制系统及软件系统等基础技术研究，推动人工智能和数字化技术赋能电网发展，强化技术标准引领，为智能电网建设提供底层支撑。高比例可再生能源并网调控技术

高比例可再生能源并网的核心挑战在“双碳”战略推动下，风电、光伏等新能源正从补充能源向主体能源演进，其大规模并网带来系统复杂性剧增、供需平衡难度加大等挑战，需突破关键调控技术。

智能电网专项攻关方向智能电网国家科技重大专项2026年度攻关需求明确将“高比例可再生能源并网调控”列为四大方向之一，聚焦解决新能源并网带来的技术瓶颈。

提升新能源消纳能力的目标根据《关于促进电网高质量发展的指导意见》，到2030年，电网接纳分布式新能源能力需达到9亿千瓦，支撑新能源发电量占比达到30%左右。

关键技术路径探索需加强新能源功率预测、智能调度、电网柔性互联等技术研发，结合储能、虚拟电厂等灵活性资源，提升高比例可再生能源并网后的系统稳定性与调控效率。电网柔性互联与安全运行技术

柔性互联技术的核心应用方向聚焦高比例可再生能源并网调控、电网柔性互联与安全运行等方向，其中特高压柔性直流输电技术在大容量、远距离输电和异步电网互联中发挥关键作用，是智能电网国家科技重大专项2026年度72个攻关任务需求之一。

提升电网调控运行能力的关键路径构建新型电力调度体系，加强顶层设计与管理体系完善，增强电网调控运行能力，以适应新能源大规模高比例发展，保障大电网运行安全和电力可靠供应，支撑新型电力系统稳定运行。

电网安全风险辨识与管控重点完善电网安全协同治理格局，强化安全风险辨识与管控能力，加强应急能力建设。结合数字化技术实现电网全环节、全要素实时感知，提升对新能源波动性、电网复杂性带来的安全风险的应对水平。

数字化赋能电网安全运行实践推动人工智能和数字化技术赋能电网发展，构建基于"云管边端"架构的数字基础设施，实现电网规划、建设、运营、交易和服务全链条智能化，为电网柔性互联与安全运行提供技术支撑，符合促进新质生产力赋能电网发展的要求。多元用户供需互动用电技术智能用电管理系统的核心功能智能用电管理系统通过实时监测用户用电数据，结合电价信号与用户需求，实现用电负荷的智能调控，提升用户侧响应能力，是供需互动的基础技术支撑。需求侧响应机制的应用场景需求侧响应机制在工业大用户错峰用电、商业楼宇空调负荷调节、居民用户电动汽车有序充电等场景中广泛应用，可有效平抑电网峰谷差，提高能源利用效率。虚拟电厂聚合技术的价值虚拟电厂通过聚合分布式电源、储能设备及可调负荷，形成可参与电力市场交易的虚拟电源，增强用户侧灵活性资源的利用，2026年将成为系统调节的重要力量。用户能效提升技术的发展方向结合人工智能与数字化技术，开发智能能效分析工具，为用户提供个性化用电优化方案，推动多元用户从被动用电向主动参与能源互动转变，助力电网高质量发展。04产业技术问题与解决方案产业技术问题细化标准与要求学科颗粒度细化标准产业技术问题原则上应细化问题颗粒度至少到三级学科以下，确保问题聚焦具体技术环节，避免过于宽泛和宏观。问题正文核心要素要求每个问题需包含题目、所属学科、关键词、问题正文（含问题描述、问题背景、最新进展、重要意义），正文长度建议2000字左右。创新性与重复性规避要求需求建议应具有创新性，避免与国家科技重大项目（包括国家科技重大专项、国家重大研发计划等）已发布指南或已立项项目的研究内容及指标重复。专业术语与表述规范需求建议编制应使用规范的专业术语，语句通顺、简明扼要，公式符号应符合电力行业技术规范，确保表述精准、无歧义。战略前沿技术类需求建议探索智能电网领域原创性技术方向聚焦智能电网领域的新发现、新概念、新学说，致力于推动原创性、引领性、颠覆性技术的研究与探索，为行业发展提供前瞻性技术储备。形成试验或工艺验证装置通过技术研发，产出具有创新性的试验装置或工艺验证装置，为智能电网前沿技术的实际应用和产业化奠定基础，加速技术成果转化。契合四大重点攻关方向紧密围绕高比例可再生能源并网调控、多元用户供需互动用电与能效提升、电网柔性互联与安全运行、智能电网基础支撑技术等四大方向提出需求建议。重大技术装备类需求建议核心材料与部件攻关聚焦智能电网领域亟需的基础理论、核心材料、核心部件，产出具有重大市场实用价值的战略产品，形成如新型绝缘材料、高耐候性电力电子器件等关键成果。整机设备研发与工程验证研发智能电网领域的成套设备、整机设备及核心部件、控制系统、软件系统等首台（套）重大技术装备，并通过工程验证，提升装备的可靠性与实用性。知识产权与标准体系建设在研发过程中注重专利布局，形成具有自主知识产权的技术成果，同时推动相关标准的制定，为技术装备的推广应用提供规范指引。重大示范验证类需求建议

多能互补微电网系统集成示范针对高比例可再生能源接入下的局部电网稳定性问题，开展风光储氢多能互补微电网示范，验证源网荷储协同控制策略与能量管理系统，形成可复制的标准化解决方案，支撑分布式能源高效消纳。

数字孪生电网全场景应用示范基于“云管边端”架构，构建覆盖规划、建设、运行、检修全环节的数字孪生电网平台，在省级电网或重点城市电网开展示范应用，实现电网状态实时感知、故障精准定位与智能决策，提升电网运维效率30%以上。

高比例新能源友好并网技术示范针对新能源大规模并网带来的电压波动、频率调节等挑战，在新能源基地开展汇集站柔直并网、STATCOM动态无功补偿等技术示范，验证宽频带稳定控制技术，保障千万千瓦级新能源基地安全稳定并网。

虚拟电厂聚合调控示范工程整合分布式储能、可调负荷、电动汽车等灵活性资源，建设跨区域虚拟电厂调度平台，示范“源-网-荷-储”协同响应机制，验证虚拟电厂参与电力市场交易与辅助服务的商业模式，提升系统调节能力20%以上。05新型电网平台构建与协同发展主配微协同的电网格局设计

主配微电网的功能定位与协同关系主干电网作为能源输送的主动脉，承担跨省跨区大容量电力调配，到2030年“西电东送”规模将超过4.2亿千瓦；配电网是连接主干网与用户的关键纽带，需提升分布式新能源接纳能力至9亿千瓦；智能微电网作为有益补充，为局部区域提供灵活供电和能源优化服务，三者协同构建新型电网平台。

主干电网的优化提升方向有序推进跨省跨区输电通道规划建设，强化特高压柔性直流输电技术应用，优化主干网架结构，增强电网资源优化配置能力，新增省间电力互济能力4000万千瓦左右，支撑新能源发电量占比达到30%左右。

新型配电系统的构建路径加快构建以有源配电网为特征的新型配电系统，提升对分布式电源、储能、电动汽车等多元化负荷的接纳与调控能力，推动配电自动化和智能化升级，实现与主干电网、微电网的无缝协同运行。

智能微电网的规划建设原则坚持因地制宜规划建设智能微电网，重点在工业园区、偏远地区、重要用户等场景推广应用，实现局部能源自给与并网灵活切换，提升能源利用效率和供电可靠性，为新型电力系统提供分布式支撑。跨省跨区输电通道规划建设战略定位与发展目标

跨省跨区输电通道是新型电力系统的重要组成部分，承担着优化能源资源配置、支撑新能源大规模消纳的关键功能。根据《关于促进电网高质量发展的指导意见》，到2030年，"西电东送"规模将超过4.2亿千瓦，新增省间电力互济能力4000万千瓦左右，为国家能源战略落地提供坚强网架支撑。规划建设重点方向

有序推进跨省跨区输电通道规划建设，需优化提升电网主干网架结构，重点发展特高压柔性直流输电技术，以适应大容量、远距离输电和异步电网互联需求。同时，要加强与新能源基地、负荷中心的协同规划，确保通道利用率和经济性，服务于全国统一电力市场建设。技术创新与协同发展

跨省跨区输电通道建设需强化关键技术攻关，推动数字化、智能化技术赋能，提升通道的可控性和灵活性。鼓励通过中国电机工程学会等平台征集相关重大工程技术难题，如大容量直流输电系统的稳定性控制等，促进产学研用协同创新，为通道安全稳定运行提供技术保障。智能微电网因地制宜发展路径单击此处添加正文

城市区域：高渗透率分布式能源与多元负荷协同路径在城市区域，智能微电网应聚焦高比例分布式光伏、风电与商业、居民多元负荷的协同。依托数字孪生技术实现源荷实时匹配，结合用户侧电化学储能（如锂离子电池）平抑波动，提升能源利用效率，支撑城市局部电网韧性。工业园区：工业负荷与综合能源服务融合路径针对工业园区，智能微电网需满足工业高耗能设备与间歇性新能源的协调。推广“分布式发电+储能+余热利用”模式，通过虚拟电厂聚合分散资源，参与电力市场辅助服务，优化园区综合用能成本，提升能源自给率。偏远地区：离网型多能互补供电保障路径在电网延伸困难的偏远地区，采用“风光储柴”多能互补智能微电网。优先利用本地可再生能源，配置长时储能（如抽水蓄能、氢能）与备用电源，结合智能控制技术实现稳定供电，解决无电、缺电地区民生与基础产业用电问题。海岛地区：海洋能与旅游负荷动态平衡路径海岛智能微电网应充分开发波浪能、潮汐能等海洋清洁能源，结合季节性旅游负荷特性，优化储能配置与调度策略。采用海底电缆与主网柔性互联，实现“离网运行为主、并网调峰为辅”，保障海岛生态保护与旅游经济协同发展。06数字化与智能化技术赋能电网数字孪生电网技术应用全环节实时感知与智能决策基于"云管边端"架构的数字基础设施，实现电网全环节、全要素的实时感知，为智能决策提供数据支撑，提升新型电力系统运行效率。特高压与柔直电网仿真优化应用于特高压柔性直流输电技术，在大容量、远距离输电和异步电网互联中进行仿真分析与优化，保障复杂电网的稳定运行。分布式能源并网协同管理通过数字孪生技术，有效管理有源配电网和智能微电网中的分布式能源，优化并网策略，提升分布式新能源的接纳能力，支撑9亿千瓦分布式新能源并网目标。电网安全风险辨识与管控强化电网安全风险辨识与管控能力，通过数字孪生模拟各类故障场景，提前预警并制定应对策略，完善电网安全协同治理格局。人工智能在电网调度中的应用提升新能源消纳能力人工智能技术可显著提升新能源功率预测精度，结合负荷预测与电网拓扑，优化调度策略，助力新能源发电量占比在2030年达到30%左右的目标，缓解高比例可再生能源并网带来的调控压力。增强电网调控运行能力通过人工智能算法赋能电网调控，可实现对复杂电网运行状态的实时感知与智能决策，增强电网在故障情况下的快速响应和自愈能力，支撑构建新型电力调度体系，保障电网安全稳定运行。优化电力资源配置效率人工智能能够深度挖掘多源数据价值，动态优化跨省跨区输电通道的电力潮流分配，提升“西电东送”等跨区域资源配置效率，促进电力市场交易，为各类并网主体提供更精准的调度指导。支撑灵活性资源协同调度针对储能、虚拟电厂等新兴灵活性资源，人工智能可实现多类型资源的协同优化调度，充分发挥其在平抑新能源波动、调峰填谷中的作用，助力系统灵活性资源建设迎来“黄金爆发期”。电力物联网与智能运维体系电力物联网的核心架构与技术融合电力物联网以“云管边端”架构为核心，深度融合“大云物移智链”等现代信息技术与电力系统，实现发电、输电、配电、用电全环节、全要素的实时感知、高效协同和智能决策，是新型电力系统数字基础设施的关键组成。智能运维在发电侧的应用实践在发电侧，新能源功率预测与智能运维技术得到广泛应用，通过大数据分析和AI算法提升风电场、光伏电站的发电效率与设备可靠性，有效降低运维成本，保障新能源电力的稳定输出。电网侧智能运维的关键技术与成效电网侧积极应用数字孪生电网、智能调度、无人机巡检及智能电表高级应用等技术。数字孪生技术可实现电网运行状态的精准模拟与预测，无人机巡检显著提升输电线路巡检效率和安全性，智能调度系统增强了电网对复杂工况的适应能力。用户侧智能用电与需求响应平台建设用户侧智能用电管理与需求响应平台快速发展，通过智能电表、智能家居等设备实现用户用电行为的精细化管理，引导用户参与削峰填谷，提升电网负荷调节能力，促进分布式能源的就地消纳与高效利用。07电网安全治理与风险管控电网安全协同治理格局构建

完善电网安全协同治理格局的目标旨在构建贯通各级电网的安全治理机制，强化电网安全风险辨识与管控能力，加强电网应急能力建设，确保新型电力系统安全稳定运行。

强化多主体协同参与机制推动政府监管部门、电网企业、发电企业、电力用户等多方主体协同，明确各方在电网安全治理中的权责，形成齐抓共管的工作格局。

提升电网安全风险辨识与管控能力运用数字化、智能化技术手段，加强对电网运行状态的实时监测与分析，精准辨识安全风险，建立健全风险预警和管控体系，提高电网抵御风险能力。

加强电网应急能力建设完善电网应急预案体系，定期开展应急演练，提升应急响应速度和处置能力，确保在突发情况下能够快速恢复电网正常运行，保障电力可靠供应。安全风险辨识与管控技术

新型电力系统安全风险特征高比例新能源并网导致系统惯量降低、电压与频率调节难度增加，源网荷储多主体互动使故障传播路径复杂化，电网安全面临新型挑战。

多维度风险辨识技术体系构建基于数字孪生的电网全状态感知平台，整合气象、负荷、设备状态等多源数据，实现对短路电流、暂态稳定等风险的实时动态辨识。

智能化风险管控策略应用人工智能算法优化电网调度策略，强化预想故障分析与辅助决策能力，完善“预防-监测-控制-应急”全链条风险管控机制。

关键技术攻关方向重点突破大电网稳定控制、交直流混联系统协调控制、大规模储能系统安全并网等技术，提升电网抵御极端天气与复杂故障的能力。电网应急能力建设与提升完善电网安全协同治理格局强化政府、企业、科研机构等多方协同，构建覆盖事前预防、事中处置、事后恢复的全链条应急管理体系，提升应对各类突发事件的整体效能。强化电网安全风险辨识与管控能力运用大数据、人工智能等技术，建立电网安全风险动态评估模型，实现对极端天气、设备故障等风险的早期预警和精准管控，提高风险处置的及时性和有效性。加强电网应急能力建设完善应急指挥体系，优化应急资源配置，加强应急演练，提升应急队伍专业素养，确保在突发事件发生时能够快速响应、高效处置，最大限度减少损失，保障电力供应恢复。08问题征集与遴选机制问题提报要求与撰写规范

提报主体与形式要求能源电力行业有关单位和电力科技工作者均可提报，提报的问题需由提出单位盖章或提出专家签名。建议每个专委会推荐问题不少于2项，相关材料以电子邮件形式发送至指定邮箱。问题内容具体化与颗粒度要求提出的问题应聚焦“点”上，前沿科学问题要聚焦认知边界、机制和规律，工程技术难题和产业技术问题原则上应细化问题颗粒度至少到三级学科以下。问题正文结构与字数要求每个问题难题应包括问题题目、所属学科、关键词、问题正文（含问题描述、问题背景、最新进展、重要意义），正文长度2000字左右。格式与语言规范标题及关键词以中英文双语对照撰写，其余内容均以中文撰写，需使用规范专业术语，语句通顺、简明扼要，公式符号符合电力行业技术规范，撰写模板和提交格式详见指定附件。专家遴选评议流程

组建专家委员会学会组建专家委员会，负责对提报的问题难题进行专业的遴选评议工作，确保评议的权威性和科学性。

开展遴选评议工作专家委员会将依据相关标准和要求，对征集到的电力领域重大科学问题、工程技术难题和产业技术问题进行全面、细