淺議智能電網中電力設備及其技術發展

【摘要】近些年來隨著先進技術的不斷發展和普及，當前電網行業中智能電網的應用也變得越來越普遍，更得到了全球范圍的認可與重視。作為一種智能信息技術與電網建設技術相結合的技術類型，其不但包括了自動控制、分析決策以及能源電力專業的特點，同時也是實現完整電力系統的重要環節之一。目前，我國的智能電網還處于相對初級的階段，無論是在建設質量，還是覆蓋率等方面，與西方發達國家都存在一定的差異。

【關鍵詞】智能電網;電力設備;技術發展

進入二十一世紀之后，我國社會經濟發展速度越來越快，在快速發展的同時，我國對電網的運行要求也變得越來越高，這種情況下，智能電網應運而生。在新能源的運用成為主流的今天，智能電網的發展在很大程度上解決了傳統電網耗能嚴重的問題，這也就表明智能電網是新世紀的一項重要的科技創新，智能電網的快速發展必將帶動電力市場的可持續發展。

一、智能電網發展概述

智能電網主要是以集成、高速的雙向通信網絡為基礎，以先進的傳感與測量技、設備技術、控制方法、決策支持系統技術等為手段，以可靠、高效、安全、經濟、環保等為目標的現代化電網系統，不僅涵蓋電力系統各環節、所有電壓等級，還實現了多業務化的一體化融合。和一般的電網相比，智能電網優勢十分顯著，主要體現在下面幾點：

其一，自愈性：能夠實現故障診斷與隔離，實現系統自我的恢復。第二，兼容性：支持各種發電方式的即查即，也可兼容不同類型電源與儲能的設備，滿足了用戶多樣性用電的需求。第三，交互性：能夠實現和用戶交互與高度互動，完善需求管理。第四，安全性：在電網故障的時候，實現對用戶供電能力的保護，在極端氣象條件下，能夠有效的保證電網運行的安全。第五，經濟性：實現資源優化配置，提升能源利用的效率，降低了電力企業投資成本、運行維護成本，提升企業經濟的效益。

二、智能電網中電力設備和技術發展情況

2.1智能電網中電力設備發展情況

智能電網電力設備的發展已經取得了很大的進展，在發展的過程中包括多方面的內容，而且不同的發電形式將有不同的發電設備。分布式發電作為一種可再生能源發電設備的形式，主要設備是太陽能光伏發電和風力發電和微型燃氣輪機等設備。還有一種類型的發電設備是自動控制設備和智能型保護設備，主要設備包括分接開關和數字保護繼電器等相關設備。最后是電力轉換設備發電，其中主要設備和電池以及飛輪和大容量的儲氫設備等。

智能電網傳輸設備也包含了很多內容，在新能源的應用中，對傳輸網絡已經產生了很大的影響。傳輸設備的發展速度也比較快，比較常見的FACTS柔性交流傳輸設備，柔性交流傳輸系統是以電子設備為基礎，通過有效控制傳輸參數如電壓和電抗傳輸系統，合理分配傳輸在保證電網安全可靠的基礎上，可以有效降低發電成本。高壓直流輸電技術和設備也是比較常用的，這種裝置的主要作用是將發電電流轉換成直流電，再由直流輸電線路將接收端送入交流電網。變電站設備主要是智能變電站設備，智能變電站的發展與傳統變電站有許多不同的特點，已經朝著多元化的方向發展，達到智能化調控協調互動的目的，大大提高了電力系統的安全性和可靠性。其中智能電網配電和用電設備也有了很大的改善，從配電層面來看，配電設備配電網絡的雙向電力能夠得到保證。在分布式智能控制設備的應用下，可以有效保證電力終端的寬電壓無功調節。在電氣設備層面，主要用于智能電表測量設備和數據測量設備應用，可以有效提高防篡改和電價測量效率。

2.2智能電網中電力設備技術發展情況

在智能電網中，電力設備技術的發展也比較迅速，類型也多種多樣。如今的電力電子技術得到了廣泛的應用，對促進電網系統的安全穩定和節能工作起到了積極的作用。現代電力電子設備技術的應用，不僅功耗低，而且夢有效的提高用電效率，具有積極的作用。

儲能技術在電力設備技術中也更為突出。儲能技術在風力發電中得到了廣泛的應用，能夠有效地提高電力系統的節能。儲能技術有不同的類型，一種是動力型技術的能源類型。對于能源電池，主要的電力類型是超級電容器和飛輪。智能電網電力設備技術的發展，隨著技術的進步，已經取得了新的進展，最終高性能的發展目標將實現。大部分電能需要通過相應的電力電子技術進行預處理才能使用，實現高性能電力設備更為重要的目標。電力電子技術的發展下，電源環節當中儲能裝置的應用，對電源設備和便攜式電源設備的應用，能有效對電力設備的高效性目標實現打下堅實基礎。通過從這些基礎層面得到了加強，在應用的技術層面進行升級，就能有助于智能電網的整體發展水平提高。

三、智能電力設備關鍵技術

隨著國家對于智能電網建設的重視程度不斷提升，當前智能電力設備的關鍵技術也逐漸成為行業發展過程中最為關注的環節之一，為了更好的研究智能電力設備的應用與發展，現就我國智能電力設備關鍵技術的開發應用現狀分析如下。

3.1高性能的電力電子設備

隨著智能電網的發展，在未來的智能電網建設過程中，發電部分會更加接近于分布式能源與新能源，而輸電部分則會向著安全穩定的電力供應系統以及網絡損耗的傳輸控制等方向發展，從而確保能夠符合配用電系統的安全穩定與用戶的電能質量需求。根據相關調查數據，目前超過95%以上的電力供應都必須經過電網處理才能夠實現安全、高質量的配送，所以電力電子技術與設備在未來的智能電網建設中將依然占據主導地位。

從智能電網的應用范圍上來看，其涉及到的電力電子設備主要包括變頻器、電能質量控制設備、柔性交流電FACTS等，以及電子電源產品。隨著智能電網電力電子設備的不斷發展，其也必然會向著智能化、數字化、高性能化、綠色化的方向發展和轉變，這會為我國現代化建設與發展提供新的平臺與契機。

3.2低成本、高密度、大規模的儲能技術

低成本、高密度的儲能技術不但可以實現更高的理論負荷，也能夠有效提升配電系統的各種資源綜合配置和利用效率，有效降低整體性能的損耗，切實提升電能的利用水平。在儲能設備接入系統后，用戶側可以通過分布式電源的應用來解決風能與太陽能間歇性配電的問題，同時可以對配電系統的不利影響進行有效控制，以此來實現電能的質量控制與設備的配合，最終實現定制電力技術的有效應用。當前，由于儲能技術的研究變得越來越廣泛，其在國際學術界也受到了廣泛的認可與關注。隨著低成本、高密度儲能技術的應用與發展，電力運行的整體效率也會得到跨越式的提升，這對于用電策略也會產生顯著影響。

結語

綜上所述，我國電網系統建設逐漸要走向集成的智能化道路，這對于提高我國電網系統運行效率，保障我國社會經濟生產的需求有重要意義，也是人類能源供給的新思路，電力行業要對電力系統建設相關設備和系統進行優化，促進我國電力系統的智能化建設穩步推進。

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作者簡介：

徐偉杰（1986.10.08—），性別：男 ;籍貫：河南安陽;民族：漢;學歷：博士;職稱：工程師 研究方向：輸變電工程建設、電力設備電磁計算;單位：國網陜西省電力公司建設分公司 。

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