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1.2垂直一体化的电网基础结构继续发展
在百年发展历程中逐渐形成的垂直一体化电网结构一直是世界各国电力网络的主导架构，其对电力的实时供应及供需平衡，扩大电力供应范围，实现资源的优化配置有着巨大的支撑作用。在已有的成熟的垂直一体化电网的基础上，通过继续加强和拓展电网构成的深度与适用范围，发展适应于新一代电网特点的网络架构，无疑是一种极为稳妥可行、降低建设成本和易见成效的发展途径。
不同国家和地区的电力系统发展进程不同，具体的改造与建设方法也存在差异，但总体而言，可在原有垂直一体网架结构和新型平面互动结构两个方面发展。以美国为例，由于其电网建成时间早，电力设备及基础设施严重老化，加之电力建设投资不足，发生电力阻塞的输电线路增加，大停电事故频繁发生。
为了实现电网的升级改造，建造新一代电力系统，美国能源部曾组织众多部门和机构召开会议(2003年与2004年)，提出了未来电网“Grid2030”计划[10]与具体的路线图，计划在现有网络上，利用多种先进输电技术，通过国家主干网将东西海岸、加拿大及墨西哥联系起来，主干网可用于在国家层面上进行电力调度和配置，并开始实施美国东西部地区背靠背多端联网。
欧洲也相继制定了“欧洲海上SuperGrid”计划（2006年）、“北海各国海上风电计划”(theNorthSeasCountriesOffshoreGridInitiative，NSCOGI，2008年)等未来电网规划，在欧洲超级电网宏伟蓝图下，通过将周边不同经纬度国家的风电、太阳能发电及水电联合起来互连互送，以期实现电能的互联网有序利用。
我国能源禀赋与消耗逆向分布的现状与矛盾比之其他大国或区域更为突出，未来20年，将主要围绕煤电基地和水电基地的电力外送以及部分跨国输电的需要，形成“西电东送”、“北电南供”的基本电力流向，并通过特高压交直流输电技术和手段实现三华电力网络的建设与运行。
1.3分散式合作平面化微网群逐渐兴起
对于新能源的利用，除了上述垂直一体化模式的大规模集中并网远距离输送至用电端外，另一种有效方式是构成中小规模的新能源分布式微电网，实现新能源的就地消纳。美国调查公司NavigantResearch于2014年12月初发布了“全球分布式能源部署预测”的报告，报告中指出，下个世纪来自于分布式发电的全球收入将翻倍，从2014年的970亿美元到2023年超过1820亿美元。
在这期间，分布式发电容量将达到1213GW。这种分布式发电的广泛使用，促进了电网尤其是配电网，通过汲取互联网的信息流理念，向分散式平面化的方向发展。而在发展过程中，分布式电源的利用方式成为必须要考虑的一个关键因素，其既要在负荷需求增加时及时投入有效供电并维持系统的电压和频率，又要在负荷需求降低时减少发电或是将多余电能贮存起来。各分布式电源需要通过相互之间的协调控制共同实现对电网的可靠供电。
为了实现分布式发电的即插即用，首先需要将地域或电气距离上相对集中的分布式电源构成一个整体。一个有效的方法是构成微网或微（纳）网群，它能有效集成各种分布式电源并实现能源的有序和充分调配利用，既能自治运行单独对负荷供电，又可并入主网送出其多余的电力。
实现能源就地取用和即插即用，需要在微网中通过合理的能量控制与管理，将一部分控制权交给分布式发电单元，各虚拟发电厂根据上层的微网中央管理器的调度指令改变其运行状态和返回协调控制信息，实现各分布式电源的有效利用。
1.4高技术、多样性强非线性负荷比例增加
现代社会中，电力驱动技术和信息技术产业迅猛发展，电动舰船、电力机车、电动汽车、超级云计算和大数据中心、半导体照明等多样性高技术含量负荷层出不穷。为了满足其电能转换与消耗的需求，符合生产工艺流程和产品质量的要求，亦或为了提高劳动生产率和降低能源消耗成本，对供电电源的电压、电流和频率，甚至其原有的交变波形都因用电设备的不同要求而改变。
例如，机械加工中的感应加热设备适宜用中高频交流电源供电；化学工业中的电解、电镀需要低压直流电源供电；大量通信设备需要低压直流电源；超大规模的集成电路芯片制造需要直流低压大电流条件；广泛应用的交流电机速度调节则需要改变原有的单一工频频率为可调整的频率范围提供驱动电力；而发射机、快速充电设备等则要求有大功率脉冲电源。
凡此种种，都依赖于现代电力电子换流与功率控制技术，据估计，未来将有90%的电力需要经过电力变换后使用，因此含有电力变换中间接口装置的高技术、多样性、强非线性负荷数量急剧增加。
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