2013年我在《中国电机工程学报》上发表文章提出了“三代电网”的概念。第1代电网，指20世纪前50年，低电压、小机组、小电网为主的电力系统发展初级阶段。随着第2次世界大战结束后全球经济恢复和新中国成立，尤其是中国改革开放以来，经济发展对电力的需求急速增加，电网和相关技术的发展发生巨大变化，大电网、大机组、超/特高压交直流输电组成了第2代电力系统的大格局，但第2代电力系统的电源结构主要基于化石能源，面对其进一步发展对环境的严重污染和日益严重的全球气候变化的危机，这种模式难以持续。第三代电网即新一代电力系统，始于本世纪初期，是以可再生能源和低碳清洁能源发电为主，是大机组和中小机组相结合，大电网和中小电网以及微电网并存的新时代，是可持续的能源电力发展新模式。
对于新一代电力系统，我从技术上概括了它的四个主要特征：高比例可再生能源电力系统、高比例电力电子装备电力系统、多能互补综合能源电力系统、信息物理融合的智慧能源电力系统。现在看来，这些特征与新型电力系统有不少共通之处，而新型电力系统是以新能源为主体，要求更高。在碳达峰、碳中和大背景下，加快构建以新能源为主体的新型电力系统，具有很大的挑战性，但这是人类利用能源电力可持续发展的大方向。
一、概述（ZKY-2000真空度试验仪十余年研发生产经验）
真空断路器是电力系统中普遍使用的高压电器，其核心部件是真空灭弧室，由于灭弧室是以真空条件作为工作基础的，所以它不象油开关，SF6开关那样容易检测其质量。传统上，真空断路器用户判断灭弧室真空度的方法是工频耐压法，这种方法只能粗略判断真空度严重化的灭弧室。
是真空灭弧室的真空度的鉴定设备，以单片计算机为主控单元，测试过程完全实现自动化。该仪器的采样设计一改以往采用电流峰值做标定的方法，而采用离子电荷来做标定。这样，有效地抑制了测试过程中瞬态电源的干扰，使测试稳定可靠。由于采用计算机为主控单元，该仪器能很方便地扣除由于环境因素产生的漏电电流。本仪器突出的特点是：实现了真空灭弧室的免拆卸测量，直接显示真空度值，使真空断路器用户详细掌握灭弧室的真空状态，为有计划地更换灭弧室提供了可靠的依据，为电网的运行提供了有力保障，克服了工频耐压法仅能判断灭弧室是否报废的缺陷。
测量精度高，操作简单，携带方便，抗干扰能力强，特别适用于供电单位现场测试，是真空断路器生产、安装、调试、维修的必备仪器之一。
二、测试原理（ZKY-2000真空度试验仪十余年研发生产经验）
将灭弧室的两触头拉开一定的开距，施加脉冲高压，与残余气体分子发生碰撞电离，所产生的离子电流与残余气体密度即真空度近似成比例关系。对于不同的真空管，在同等真空度条件下，离子电流的大小也不相同，当测知离子电流后，通过离子电流一真空度曲线，由计算机自动完成真空度的计算，并显示真空度值。
三、技术参数（ZKY-2000真空度试验仪十余年研发生产经验）
1.真空度测量范围： 9.999×10-1～1×10-5
2.离子电流测量范围： 9.999×10-1～1×10-7
3.测 量 误 差： ＜5%
4.测 量 分 辨 率： 10-5pa
5.允许环境温度： -20℃～50℃
6.空 气 湿 度： ≤80%RH
7.电 源： AC，220V，50Hz±10%
8.外 型 尺 寸： 420×290×210（mm）
9.高 压 输 出： 脉冲≤4kV15kHz
⒑重 量： 8kg
四、使用方法（ZKY-2000真空度试验仪十余年研发生产经验）
（1）本仪器分两种用途使用：
1、用于真空灭弧室生产线中灭弧室的质量控制，断路器生产厂家的灭弧室的入库检验。
2、用于检测安装于开关整机上的真空灭弧室的真空度。这类检测主要用于供电部门的例行检修及容量试验中对真空灭弧室承受能力的判定。
（2）连线：
使灭弧室触头至于分状态，将高压线和信号输入线分别接灭弧室的动端与静端。注意，高压线应悬空
注意：使用前仪器必须良好接地!检查连线正确后便可开机。
将仪器的电源开启后，显示屏显示菜单如下图：
（3）管型选择：
测量时，首先选择管型，仪器内已存入多种管型，具体参数见附录表格。
1、管型选择操作方式：
按[选择键]，使[◢◢]指向选择测试管型，按[确认键]，用［＋键］或［－键］调整管型参数，当显示器显示管型与所需测量的管型代号一致时便可，按[确认键]，返回主菜单。若说明书中没有给出要测量的管型时，可用尺寸相近，接线方式相同的管型代替。
2、测量
按[选择键]使[◢◢]至测试真空管“Pa”，按[确认键]仪器处于测量状态。并自动完成所有的测量、计算、显示等全过程。
3、打印：
若需打印测试数据，则按[确认键]返回主菜单，按[选择键]使[◢◢]至打印测试数据，再按[打印键]，即可打印出所有测量数据。
4、如果没有可代用的参数，则可按[选择键]使[◢◢]指向“A”，这样可直接给出电离电流，一般来说。电离电流（A）较真空度（Pa）小2个数量级。
五、硬件构造（ZKY-2000真空度试验仪十余年研发生产经验）
ZKY-2000的硬件大致分为四部分
1、CPU主控单元
该部分用于接收用户指令，控制显示器进行各种显示，产生高压单元所需的脉冲信号，及对磁控电流控制单元发出各种控制指令，负责整个测量过程的精准时序控制，该单元是整个系统的主体。
2、高压控制板
高压部分将控制部分送来的具有一定占空比的信号进行功率放大，驱动高压变压器，从而产生测量所需的高压。
3、按键与显示板
按键部分用于用户指令，操纵按键使仪器处于不同的工作状态。
显示部分用于显示系统的各种参数。
4、打印机
用于打印输出所测量的参数，打印结果如下所示：
TESTED BUIC-Ⅲ TESTED BYUC-Ⅲ
PRESSURE：3.260E-5Pa CURRENT：2.621E-6A
（真空度值） （漏电流值）
TUBE NO： （管编号） TUBE NO： （管编号）
TUBE TYPE：（管型） TUBE TYPE：（管型）
DATE： （日期） DATE： （日期）
TEST REPORT TEST REPORT
（检验记录） （检验记录）
面对新一代电力系统的构建，我提出了六类具有全局性影响的关键技术。其中三类是“可靠高效低成本长寿命新型储能技术”、“清洁高效低成本氢能生产储运转化和应用技术”和“数字化、人工智能和能源互联网技术”。由于新能源发电波动性和间歇性强，大量接入电网会直接影响电力系统的可靠稳定运行，这是需要全人类共同攻克的难题。储能则可以很好地平衡新能源的波动。我国自上世纪六十年代开始开发建设抽水蓄能电站，随着我国新兴能源的大规模开发利用，目前抽水蓄能电站的配置已由过去侧重于用电负荷中心逐步向能源基地、送出端和落地端等多方面发展。近年来以化学电池为主的新型储能装置在电力系统中快速发展，未来将与抽水蓄能电站一起成为应对新能源短周期波动性间歇性的主要措施；但对风电光伏发电等受异常天气变化影响的中长周期功率和能量波动来看，清洁制氢和储氢将是*为经济有效的方式，即利用可再生能源制氢，将随时变化不可控的清洁电力转化为可储存、便于运输的绿色液体气体燃料和化工原料，这既是对可再生能源的充分利用，又能通过储氢和氢转化产品(甲烷、甲醇等)成为应对新能源中长周期波动的备用清洁能量来源，还可以在电网运行中通过调节电解水装置等给电网带来新的灵活性调节手段。从这个意义上看，制氢、储氢和用氢，应该是未来新型电力系统的重要组成部分。当前，我们要充分利用新能源占比逐步提高过程的时间窗口，进一步研发制氢储氢和氢转化技术，提高效率，降低成本，为未来新型电力系统的方便可靠稳定运行做好充分准备。
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