今天分享的是：2025年新能源基地-常规直流输电系统动态安全风险预警报告顺应网
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新能源基地输电安全新突破：智能预警技术守护清洁电力输送
在全球能源转型的大背景下，我国正加速推进沙漠、戈壁、荒漠等地区的大规模新能源基地建设。这些富集的风光资源通过特高压直流输电通道送往负荷中心，形成了“大基地、大直流、弱支撑”的鲜明特征。然而，如何保障这些新能源电力安全稳定外送，成为行业面临的重要课题。山东大学团队近日发布的研究成果，为破解这一难题提供了全新思路。
新能源输电：机遇背后的安全挑战
随着“双碳”目标推进，我国规划建设“三交九直”输送通道，将西北、华北等地的新能源电力远距离输送至中东部负荷中心。这类系统的典型特点是新能源占比高、常规电源支撑弱，电力电子设备成为核心组成部分。
但新能源发电设备的“短板”也随之显现：抗干扰能力较弱，一旦发生故障顺应网，容易因暂态过电压、同步失稳等问题大规模脱网。更复杂的是，新能源脱网可能引发连锁反应，导致交直流系统故障交织，形成多时间尺度交互的复杂故障模式。
展开剩余84%实际案例中，直流换相失败后，送端电压骤升，新能源发电因控制模式切换延迟，持续注入大量无功，引发暂态过电压，严重限制直流输送能力。例如，青豫特高压直流为避免过电压，不得不降低外送功率；2014年天中直流单极闭锁曾导致送端过电压，引发风电大规模脱网。这种新能源出力与直流输送容量的“跷跷板”现象，成为制约清洁电力外送的关键瓶颈。
动态安全预警：构建全链条防控体系
为应对上述挑战，山东大学团队提出了一套完整的动态安全风险预警与防控体系。该体系以“风险评估—滚动预警—协同控制”为主线，通过智能技术实现对新能源输电系统的全方位守护。
在风险评估环节，系统首先整合新能源出力、负荷变化、气象预测等多维度数据，生成海量运行场景，并通过智能算法筛选出具有代表性的关键场景，大幅提升评估效率。针对可能发生的故障，团队建立了“预想事故库”，结合历史数据与实时状态，精准识别高风险故障链条。
滚动预警是该体系的核心创新。考虑到新能源预测精度随时间缩短而提高，团队设计了6小时、1小时、15分钟的多时间尺度预警机制。6小时预警基于日前发电计划和气象预测，把握整体风险趋势；1小时预警结合滚动更新的发电计划，细化风险判断；15分钟预警则依托实时数据，实现分钟级精准预警。这种递进式预警能有效追踪风险变化，为不同时序的控制措施提供决策依据。
在控制层面，体系强调“源网储直协同”。通过协调新能源发电、电网调度、储能设备与直流系统的运行状态，制定预防控制方案。例如，当预警提示存在过电压风险时，系统会自动调整新能源机组的无功输出，或通过储能设备快速响应电压变化顺应网，避免故障扩大。
技术突破：智能算法破解复杂难题
支撑这套体系的，是一系列创新技术方法。在高风险连锁故障识别方面，团队突破了传统仿真效率低的局限，利用改进的智能算法构建故障演化模型。通过分析新能源机组低电压穿越特性与直流换相失败的交互影响，精准捕捉故障传播路径，快速锁定关键脆弱环节。在西北庆东直流系统的验证中，该技术成功识别出白银—兰州东线路是引发连锁故障的关键节点，为针对性改造提供了依据。
动态安全评估技术则解决了传统方法精度不足的问题。团队创新性地提出“电气坐标系”概念，用电气距离量化故障位置，让机器能“理解”故障的电气意义。结合深度学习与集成学习算法，系统能快速评估功角稳定、暂态电压、频率安全等多维度指标。在山东电网测试中，该方法的评估准确率达98.97%，误警率和漏警率均低于0.6%，远超传统模型。
针对直流输送能力评估这一核心问题，技术团队考虑了新能源机组控制模式切换的动态过程，建立了包含暂态过电压、同步稳定等约束的数学模型。通过多特征视图学习，系统能快速计算不同场景下的最大输送功率，为调度决策提供精准参考。
未来展望：技术创新护航能源转型
这套动态安全风险预警体系已在部分新能源基地试点应用，其15分钟滚动评估、1分钟快速决策的能力，显著提升了系统应对突发故障的响应速度。随着技术的进一步完善，未来有望在全国范围内推广，为“三交九直”等重大输电通道提供安全保障。
专家表示，新能源与直流输电系统的深度融合是能源转型的必然趋势，而电力电子设备的复杂特性、多时间尺度的动态交互，仍将是未来研究的重点。通过持续深化机理认知、优化智能算法，我国有望在新能源安全输电领域形成更多原创性成果，为全球能源转型贡献“中国方案”。
从沙漠中的风电基地到城市中的负荷中心，这条清洁电力输送之路正变得越来越安全、高效。动态安全风险预警技术的应用，不仅保障了新能源的大规模开发利用，更让“绿电”走进千家万户的过程更加平稳可靠。
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