新能源接入背景下电网运行风险防范策略研究

叶艺文44162219730201309X

摘要：双碳战略持续推进背景下，风电、光伏等新能源并网规模持续扩大，高比例新能源渗透彻底改变传统电力系统的运行形态，电源侧出力波动性、随机性特征显著增强，给电网安全稳定运行带来全新挑战。为厘清新能源并网带来的各类运行隐患，完善新型电力系统风险防控体系，本文系统梳理新能源接入引发的电网核心运行风险及形成机理，总结现阶段主流风险防范技术路径，剖析现有防控策略的落地短板与优化方向，结合新型电力系统建设需求梳理行业发展思路。研究旨在为高比例新能源电网的风险预判、安全防控、稳定运行提供理论参考与技术借鉴。

关键词：新能源接入；电网运行；风险防范；源网荷储；智能预警；电力系统；稳定调控

引言

在绿色低碳能源转型政策导向下，我国新能源产业快速发展，新能源装机容量与并网占比持续提升，逐步成为电力供应体系的重要主体。新能源发电依赖自然气象条件，出力波动随机性强、可控性偏弱，大规模分散式与集中式新能源并网，打破了传统电网供需平衡、电压稳定、继电保护可靠运行的固有格局，催生多类新型运行风险。在此背景下，开展新能源接入场景下的电网运行风险识别与防控研究，对保障电网安全稳定、提升新能源消纳能力、推动电力系统低碳转型具备重要现实意义。

一、新能源接入引发的电网运行核心风险类型及形成机理

1.1 系统功率平衡稳定性风险

新能源电源不具备传统火电的稳定出力特性，发电功率随气象环境动态波动，出力骤升骤降的特征显著，大规模并网后会持续扰动电网整体功率平衡状态。新能源出力的不可控性，使得电网供需匹配难度大幅提升，负荷高峰与新能源出力低谷的错配问题频发，易引发电网功率缺额或电力冗余堆积，造成系统频率偏移，破坏电网稳态运行基础。该风险是高比例新能源并网最基础、最频发的运行隐患，直接影响电网供电稳定性[1]。

1.2 电网电压质量与继电保护运行风险

新能源并网位置分散、接入方式多元，出力波动会引发电网节点电压的持续波动与偏移，局部区域易出现电压越限、电压畸变等电能质量问题，影响用电设备安全稳定运行。同时，新能源机组多依托电力电子设备并网，故障工况下的短路电流特性与传统电源差异显著，会改变电网原有故障电流分布与运行特性，极易造成继电保护装置误动、拒动，弱化电网故障快速处置能力，扩大故障影响范围。

1.3 跨区域调度协同运行风险

大规模新能源基地多集中于偏远区域，电力消纳依赖跨区域输电通道实现资源优化配置。不同区域新能源出力节奏、负荷需求特征存在明显差异，新能源出力的随机波动会增加跨区域电力输送的不确定性。区域间调度协调机制适配性不足，难以快速适配新能源动态出力变化，易出现输电通道利用率失衡、跨区功率调配滞后等问题，大幅提升大电网跨区域协同运行的管控难度。

二、当前电网运行风险防范的主流技术路径梳理

2.1 源网荷储协同调控技术

源网荷储协同调控是适配新能源波动特性的核心调控技术，通过统筹电源侧新能源机组、电网侧输电设备、负荷侧用电终端与储能单元的运行状态，构建多主体协同联动调控体系。依托储能设备的削峰填谷特性平抑新能源出力波动，联动可调节负荷动态匹配发电出力，实现电网供需动态平衡。该技术适配各类新能源并网场景，能够有效化解功率失衡风险，提升电网运行稳定性与新能源消纳能力，是新型电力系统的核心基础调控手段。

2.2 新能源机组主动支撑改造技术

针对新能源机组可控性弱、支撑能力不足的问题，行业逐步推进新能源机组主动支撑性能升级改造。通过优化机组并网控制策略，赋予新能源机组频率响应、电压支撑、故障穿越等主动调控能力，改变传统新能源被动并网的运行模式。改造后的新能源机组可主动参与电网稳态调控与故障应急支撑，有效改善电网电压频率波动问题，提升电网自身的抗扰动能力，适配高比例新能源渗透的电网运行需求[2]。

2.3 电网智能风险预警感知技术

智能预警感知技术依托大数据分析、智能算法与全域监测体系，实现电网运行风险的动态识别与提前预判。通过整合新能源出力数据、电网运行参数、气象环境数据、负荷变化数据，构建精细化风险评估模型，精准识别电压异常、功率失衡、保护异常等潜在风险，提前发布预警信息并辅助调度决策。该技术可实现风险前置防控，大幅提升电网运行风险的主动处置能力，降低故障发生概率与影响范围[3]。

三、现有风险防范策略的短板与优化方向

3.1 极端工况风险响应能力不足

现有风险防控技术与调控策略多适配常规气象与常规运行工况，面对极端天气、新能源大幅脱网、负荷骤变等极端工况，响应速度与调控余量明显不足。极端场景下新能源出力波动幅度超出常规调控范围，现有预警模型预判精度下降，协同调控体系响应滞后，难以快速平复电网功率、电压波动，极端工况下的电网运行韧性与应急处置能力仍存在明显短板。

3.2 多市场主体利益协调机制缺失

新型电力系统包含新能源发电、储能、负荷聚合、电网运维等多元市场主体，不同主体的运行目标、利益诉求存在差异。现有风险防控体系侧重技术调控，缺乏完善的多主体利益协调与责任划分机制，风险防控过程中易出现主体配合度不足、调控执行不到位等问题。技术调控与市场机制衔接不畅，制约各类防控资源的最大化利用，影响整体风险防控成效。

3.3 跨区域协同调度体系不完善

当前跨区域调度多依托固定调度规则运行，动态适配新能源出力波动的能力偏弱，区域间数据共享、指令联动、资源互济机制不够完善。各区域风险防控相对独立，缺乏全域统一的风险研判与调度统筹体系，新能源资源跨区优化配置效率偏低，难以充分发挥大电网资源互济、风险共担的优势，无法适配高比例新能源广域并网的发展格局。

结语

高比例新能源接入重塑了电网运行形态，带来功率失衡、电压质量偏差、保护异常、跨区调度困难等多重运行风险。当前行业已形成源网荷储协同调控、新能源主动支撑、智能预警感知的立体化风险防控技术体系，可有效应对常规工况下的电网运行隐患，但在极端工况响应、多主体利益协调、跨区协同调度等方面仍存在明显短板。伴随双碳目标持续推进与新型电力系统全面建设，未来电网风险防控将朝着全域智能化预判、多主体协同联动、广域资源互济的方向持续升级，不断完善技术防控与机制保障体系，实现新能源高效消纳与电网安全稳定运行的双向赋能。

参考文献

[1]王浩天. 高比例新能源并网对电网安全稳定运行的消纳风险分析 [J]. 自动化博览, 2026, 43 (7): 76-79.

[2]赵帅, 郑骁麟, 陆涛, 杨晓静, 姜宁, 刘海鹏. 含大规模分布式新能源电网的运行风险定量评估方法 [J]. 电力工程技术, 2025, 44 (4): 147-158.

[3]刘海鹏, 杨晓静, 陆涛, 马钢, 卢向东, 李振斌, 郑骁麟. 考虑分布式新能源的电网运行风险评估指标体系构建方法 [J]. 浙江电力, 2024, 43 (12): 1-14.

...