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眾所周知，傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)的主要模式是大電源（火電、水電、核電等）通過升壓后接入大電網(wǎng)，通過高壓、超高壓或特高壓的輸電線路將電能進(jìn)行輸送，再通過層層降壓將電能送至各個負(fù)荷端。由此，構(gòu)成了傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，也即所說的“發(fā)輸變配用”系統(tǒng)。

隨著光伏、風(fēng)電等新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的建設(shè)，電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)將發(fā)生深刻變化。

首先，電源的型式發(fā)生變化，風(fēng)電、光伏等新能源將成為主要電源型式；其次，集中式的電源特點(diǎn)將變?yōu)榧惺?分布式并舉的型式；再次，風(fēng)電、光伏發(fā)電的波動性、間歇性和隨機(jī)性等特性對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來極大的沖擊；最后，儲能將成為新型電力系統(tǒng)不可或缺的元素。

通過儲能的靈活性調(diào)節(jié)以及與源-儲與荷的聯(lián)動，實(shí)現(xiàn)電源、電網(wǎng)、負(fù)荷、儲能各個環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)互動，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行。很多人關(guān)心，源-網(wǎng)-荷-儲是如何協(xié)調(diào)互動的呢？電力系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)理相當(dāng)復(fù)雜，涉及暫態(tài)、穩(wěn)態(tài)方方面面，本文簡單介紹下新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的基本工作機(jī)理。

首先，對源、網(wǎng)、荷、儲的特性進(jìn)行分析。簡單來說，就是知道源網(wǎng)荷儲各個環(huán)節(jié)的當(dāng)前狀態(tài)和具備的能力。例如，對光伏、風(fēng)電等電源，根據(jù)其設(shè)備性能參數(shù)和電力系統(tǒng)的狀態(tài)分析電源出力特性及對電網(wǎng)的影響等，評估其輸出功率的可信度；對于負(fù)荷，根據(jù)采集的負(fù)荷數(shù)據(jù)，對負(fù)荷的特性進(jìn)行辨識，計(jì)算負(fù)荷的相關(guān)指標(biāo)；對電網(wǎng)，分析其有功調(diào)節(jié)能力、無功調(diào)節(jié)能力、負(fù)載率、可靠性等指標(biāo)。

其次，對發(fā)電功率、負(fù)荷功率等進(jìn)行預(yù)測。不同于常規(guī)電源的“按計(jì)劃發(fā)電”，風(fēng)電、光伏等新能源發(fā)電存在“看天吃飯”的屬性，借助風(fēng)光預(yù)測系統(tǒng)及高精度天氣預(yù)報(bào)等服務(wù)，根據(jù)現(xiàn)場采集的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)及其歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，對超短時、短時和長時風(fēng)電、光伏的輸出功率做出預(yù)測，制定預(yù)期發(fā)電曲線；對于負(fù)荷預(yù)測，通過對歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)、氣象因素、節(jié)假日、特殊事件等信息分析的基礎(chǔ)上，挖掘負(fù)荷變化規(guī)律，制定負(fù)荷預(yù)測變化曲線。

最后，制定源網(wǎng)荷儲的協(xié)調(diào)優(yōu)化功能。儲能在作用得到充分體現(xiàn)，儲能作為靈活性資源，可實(shí)時的“查漏補(bǔ)缺”，并解決改變電能的時域特性。根據(jù)系統(tǒng)的需要實(shí)現(xiàn)調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓、備用等多重作用?？紤]新能源消納、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性、安全穩(wěn)定等方面的約束條件，建立網(wǎng)-源-荷-儲協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度的優(yōu)化模型，例如滿足新能源消納最大化、參與電網(wǎng)輔助服務(wù)或現(xiàn)貨市場實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化、安全穩(wěn)定運(yùn)行、孤網(wǎng)運(yùn)行等各種策略。

此外，源網(wǎng)荷儲新型電力系統(tǒng)中除了上述“基本配置”外，也有很多“增配”功能，例如利用光伏逆變器、儲能變流器等電力電子元件的無功出力能力實(shí)現(xiàn)無功的優(yōu)化控制、利用分布式電源和儲能的靈活拓?fù)鋵﹄娋W(wǎng)進(jìn)行重構(gòu)等功能。

源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)互動是新型電力系統(tǒng)的核心目標(biāo)，除了技術(shù)上的持續(xù)推進(jìn)外，尚需相適應(yīng)的政策環(huán)境、市場機(jī)制、商業(yè)模式等方面的相輔相成，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的迭代更新。

原標(biāo)題：新型電力系統(tǒng)中“源-網(wǎng)-荷-儲”的互動機(jī)理