智能電網(wǎng)中電力設(shè)備及其技術(shù)發(fā)展分析

黃旦莉

（國(guó)網(wǎng)湖北省電力公司孝感供電公司，湖北 孝感 432000）

智能電網(wǎng)中電力設(shè)備及其技術(shù)發(fā)展分析

黃旦莉

（國(guó)網(wǎng)湖北省電力公司孝感供電公司，湖北 孝感 432000）

科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步帶動(dòng)了我國(guó)電力行業(yè)的發(fā)展，智能電網(wǎng)成為我國(guó)電力系統(tǒng)發(fā)展的主要方向。在智能電網(wǎng)的建設(shè)中，需要用到大量的電力設(shè)備和電力技術(shù)，這些設(shè)備和技術(shù)在很大程度上影響著智能電網(wǎng)的建設(shè)質(zhì)量。本文從發(fā)電、輸電、配電等環(huán)節(jié)入手，對(duì)智能電網(wǎng)中電力設(shè)備及其技術(shù)的發(fā)展情況進(jìn)行了分析，希望可以為智能電網(wǎng)建設(shè)提供一定的參考。

智能電網(wǎng)；電力設(shè)備及其技術(shù)；發(fā)展

前言

隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，我國(guó)社會(huì)對(duì)于電力的需求不斷增大，電網(wǎng)建設(shè)受到了越來(lái)越多的重視。智能電網(wǎng)是一項(xiàng)重大的科技創(chuàng)新，在現(xiàn)代化電網(wǎng)的建設(shè)和改造中發(fā)揮著不容忽視的作用，憑借其自身良好的自愈性、兼容性、交互性、安全性、經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)點(diǎn)，成為了我國(guó)電網(wǎng)發(fā)展的一種必然趨勢(shì)，受到了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注，加強(qiáng)對(duì)于智能電網(wǎng)中電力設(shè)備及其技術(shù)發(fā)展的分析和研究，是非常必要的。

一、智能電網(wǎng)的相關(guān)概念

智能電網(wǎng)，是以集成、高速的雙向通信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，以先進(jìn)的傳感和測(cè)量技術(shù)、設(shè)備技術(shù)、控制方法、決策支持系統(tǒng)技術(shù)等為手段，以可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好為目標(biāo)的現(xiàn)代化電網(wǎng)系統(tǒng)，不僅涵蓋了電力系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)和所有的電壓等級(jí)，而且可以實(shí)現(xiàn)“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”的高度一體化融合。與一般電網(wǎng)相比，智能電網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)是非常明顯的，主要體現(xiàn)在幾個(gè)方面：其一，自愈性，可以實(shí)現(xiàn)故障的診斷和隔離，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自我恢復(fù)；其二，兼容性，支持各種發(fā)電方式的即插即，也可以兼容不同類(lèi)型的電源和儲(chǔ)能設(shè)備，滿足用戶多樣化的用電需求；其三，交互性，可以實(shí)現(xiàn)與用戶的交互和高效互動(dòng)，完善需求側(cè)管理；其四，安全性，可以在電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)保持對(duì)用戶的供電能力，在極端氣象條件下可以保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行；其五，經(jīng)濟(jì)性，可以實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，提高能源的利用效率，降低電力企業(yè)的投資成本和運(yùn)行維護(hù)成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

二、智能電網(wǎng)電力設(shè)備的發(fā)展

智能電網(wǎng)雖然在我國(guó)發(fā)展時(shí)間相對(duì)較短，但是在現(xiàn)有技術(shù)條件的支持下，其電力設(shè)備仍然取得了良好的發(fā)展，極大地拓寬了智能電網(wǎng)的范圍，保證了智能電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。對(duì)于智能電網(wǎng)電力設(shè)備的發(fā)展，應(yīng)該從多個(gè)方面進(jìn)行綜合分析。

（一）發(fā)電

1新型發(fā)電設(shè)備，包括太陽(yáng)能電池板、風(fēng)機(jī)、微型燃?xì)廨啓C(jī)、生物質(zhì)能發(fā)電設(shè)備、地?zé)岚l(fā)電設(shè)備等。

2智能保護(hù)和控制設(shè)備，如數(shù)字化保護(hù)繼電器、分接頭變化器等，可以有效保證智能電網(wǎng)的穩(wěn)定可靠運(yùn)行。

3能量轉(zhuǎn)換及儲(chǔ)備設(shè)備，如蓄電池、超級(jí)電容器、飛輪儲(chǔ)能、燃料電池等，可以保證電力能源的有效應(yīng)用。

（二）輸配電

首先是輸電方面。在智能電網(wǎng)建設(shè)中，不僅需要考慮新能源對(duì)于電網(wǎng)的影響，還必須充分考慮輸電技術(shù)、線損等多方面的問(wèn)題。當(dāng)前智能電網(wǎng)輸電環(huán)節(jié)中電力設(shè)備的發(fā)展，主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面，一方面，F(xiàn)ACTS柔性交流輸電設(shè)備，可以在保證輸送功率合理分配的基礎(chǔ)上，提高電網(wǎng)的可靠性，降低發(fā)電成本，主要包括串聯(lián)補(bǔ)償裝置、靜止快速勵(lì)磁裝置等；另一方面，降損設(shè)備。智能電網(wǎng)智能化建設(shè)的根本目標(biāo)在于減低網(wǎng)損，目前多是利用超導(dǎo)技術(shù)以及相關(guān)設(shè)備，在保證電能傳輸?shù)幕A(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)電力裝置的低能耗、小型化發(fā)展。

然后是配電方面。配電環(huán)節(jié)電力設(shè)備的發(fā)展，同樣體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一方面，固態(tài)斷路器設(shè)備（SSCD），憑借自身快速通斷和重復(fù)操作的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)與其他潮流控制設(shè)備的聯(lián)合適應(yīng)，保證配網(wǎng)的可靠運(yùn)行；另一方面，固態(tài)轉(zhuǎn)化開(kāi)關(guān)設(shè)備（SSTS），借助設(shè)備自神低損耗、瞬時(shí)、安全性的特點(diǎn)，可以保證用戶供電電源限制合閘電流操作以及快速投切操作的有效實(shí)現(xiàn)。

（三）變電

變電環(huán)節(jié)電力設(shè)備的發(fā)展主要體現(xiàn)在對(duì)于電子互感器設(shè)備、合并單元等的合理應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)智能化變電站和數(shù)字化變電站的建設(shè)。在當(dāng)前的技術(shù)條件下，智能化變電站中的各類(lèi)電子設(shè)備，包括繼電保護(hù)設(shè)備、電壓無(wú)功控制設(shè)備、遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備等，都在逐漸朝著智能化、標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展，可以有效提高變電站的運(yùn)行質(zhì)量。

（四）用電

智能化的用電環(huán)節(jié)主要是為了實(shí)現(xiàn)與用戶的雙向互動(dòng)，保護(hù)供電企業(yè)和電力用戶雙方的利益。在用電環(huán)節(jié)電力設(shè)備的發(fā)展主要包括：其一，智能電表。智能電表可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于用戶用電信息的自動(dòng)分析、統(tǒng)計(jì)和傳輸，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表，保證電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性；其二，智能通信設(shè)備。可以通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的應(yīng)用，擴(kuò)大智能電網(wǎng)的管理范圍，提升電網(wǎng)的抗干擾能力，保證用戶用電環(huán)節(jié)的安全和穩(wěn)定。

三、智能電網(wǎng)電力設(shè)備技術(shù)的發(fā)展

智能電網(wǎng)電力設(shè)備技術(shù)的發(fā)展主要體現(xiàn)在：

（一）大規(guī)模、低成本儲(chǔ)能技術(shù)

電力產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用是同步進(jìn)行的，而由于用戶用電的隨意性較大，為了保證電力供應(yīng)的穩(wěn)定，在電網(wǎng)中需要采用相應(yīng)的電能儲(chǔ)存技術(shù)，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷的削峰填谷，降低系統(tǒng)損耗，從而實(shí)現(xiàn)電能的高效利用。不僅如此，通過(guò)與分布式電源的相互配合，能夠有效消除其對(duì)于配電系統(tǒng)造成的不良影響。

（二）高性能、智能化電力電子技術(shù)

在智能電網(wǎng)發(fā)展中，受各種新能源的開(kāi)發(fā)以及分布式電源接入的影響，輸配電和用電環(huán)節(jié)對(duì)于電能質(zhì)量提出了更高的要求，預(yù)計(jì)將會(huì)有超過(guò)95%的電能需要經(jīng)過(guò)電力電子技術(shù)處理后才能正常使用。在智能電網(wǎng)中，電力電子技術(shù)的作用是極其重要的，從發(fā)電和輸電角度來(lái)看，可以有效提升發(fā)電的效率，保證輸電質(zhì)量；從配電和用電的角度看，可以有效實(shí)現(xiàn)節(jié)能改造，提高用電效率。

結(jié)語(yǔ)

總而言之，在當(dāng)前的時(shí)代背景下，智能電網(wǎng)已經(jīng)成為了我國(guó)電力系統(tǒng)發(fā)展的主流方向，覆蓋了從發(fā)電到用電的全部環(huán)節(jié)。因此，電力技術(shù)人員應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)于智能電網(wǎng)中電力設(shè)備和相關(guān)技術(shù)的研究，推動(dòng)其不斷的深化發(fā)展，進(jìn)而促進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)的有效展開(kāi)。

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