淺議智能電網中電力設備及其技術發展

劉高民

摘 要：智能電網是未來電力系統的發展方向，智能電網涵蓋發電、配電全流程各環節，智能電網中電力設備技術迅速發展，保證了電網的安全穩定運行。本文簡要分析了各環節中智能電力設備發展特點，介紹了現有研發智能電力設備技術，指出智能電網發展中的影響，結合我國電力系統建設特點，提出智能電力設備需要重點發展的技術。

關鍵詞：智能電網;電力設備;關鍵技術

隨著先進技術在電網中的應用，智能電網在各國得到普及，智能電網發展處于起步階段，各國專家普遍認為智能電網是將先進傳感測量技術，分析決策技術結合，與電網基礎設施高度集成形成新型現代化電網，智能電網涵蓋發電，變電全流程，各環節涉及大量電力設備。智能電力設備是具有信息獲取傳輸的電力設備，廣義上是支持智能電網特點的電力設備，各國不斷加大智能電網硬件設施建設，智能電網涉及到單元整合智能化工作系統，系統包含多種智能單元。本文簡要介紹了支持智能電網的新設備，包含復合材料傳輸設備，智能終端等。

一、智能電力設備發展現狀

智能電網中電力設備技術發展驅動是力度決定速度，政府意圖對智能電網發展決策決定智能電網速度。美國智能電網分布式發電比重上升，注重用戶側與配電智能設備，美國智能點我個規劃中，電力設備主要圍繞智能終端及超導等方面，歐洲國家智能電網建設主要促進滿足風能等可再生資源快速發展。將可再生能源接入等環保問題作為重點。日韓將智能變電站相關設備，及新能源開發保護作為研究重點。我國能源與電負荷分布情況導致智能電網規劃側重長距離變電發展，智能用電雙向互動的需求推動配用電設備的發展。

智能電網需要眾多先進的智能電力設備支持。智能電網電氣設備包括各種可再生能源能量轉換設備，各種新能源發電技術設備，如燃料電池，風力發電，海洋能發電設備等。智能保護控制設備如智能分接變換器等。大容量儲能轉換裝置如超級電容器，高容量儲氫等設備。分布式發電系統發電部分有多個逆變器，功率轉換裝置包含諸多核心設備，如風力發電機勵磁控制器大功率并網逆變器，電壓跌落隔離保護設備等。

智能電網架建設要發展大容量遠距離輸電技術，集中于柔性交流輸電設備，高溫超導技術等，涉及新材料等關鍵技術設備。未來變電站需在網絡信息交互共享中實現信息互用，逐步實現智能電網所求的強大功能，變電站由智能化一次設備基礎上分層構建，數字化變電站間隔層及網絡接口是通信模型發生變化，由傳統電流，一次設備的電纜連接，逐步改變為電子式互感器，合并單元的等內容。

二、智能電力設備關鍵技術

我國智能電網設備應重點發展高性能電力電子技術，輸電部分電力系統安全性，配電方面對電能質量要求，大多數電能需經過電力電子技術處理使用，電子電力技術可提高發電效率，進行節能改造。

利用電能儲存技術可實現負荷的削峰填谷，有助于降低系統損耗，儲能設備接入系統可與各種分布式電源配合，解決風能等間歇性對配電系統的不利影響問題。有助于定制電力技術的實現，隨著高密度技術突破，大大改變電力系統運行方式，智能電網涉及的技術范圍十分廣泛，有些技術以被開發在逐步完善，如數字化變電站技術，有些技術是攻關難點，如高溫超導技術等，技術突破會對電力設備產生巨大影響。

高級計量體系是借助多種通信介質，對用戶數據進行測量分析，提供開放式雙向通信系統，AMI可實現用戶與電力供應商互動交流，更好的滿足供需平衡。用戶可根據電價變化選擇用電量，使用戶逐漸轉變為配電網控制的積極參與者。

三、探究智能電網電力設備技術的發展

首先，隨著智能電網的發展，也擴大了電力電子技術的應用，不論從發電還是輸電方面來看，應用電力電子技術可以起到積極的推動作用，極大地提升電能的輸送質量。從配電方面來看，應用電子電力技術可以達到減少電能損耗的目的。其次，能源轉化技術的應用 方面，傳統發電技術以煤炭等資源開展發電工作，造成了空氣和環境的污染，今后的發展趨勢是體現在低污染和耗能、高經濟發展等方面，今后注重能源使用效率的提高，所以電力工程技術要更加注重綠色環保，使用風力和太陽能等可再生能源轉化成電力，這樣既對資源進行了大量節約，也起到了保護自然環境的作用;最后對供電的穩定性進行保障，對于電能儲存技術，在電網中需要對其進行有效利用，以便促使負荷的削峰填谷得以實現，并對系統的損耗進行降低，最終實現高效利用電能。

四、結語

信息是智能電網的基礎，智能電網中裝備與電網將更加融合，專業界限模糊使得智能電網中智能系統外延大大拓寬，各種智能設備將呈現日益整合，靈活組態的發展趨勢。今后應鼓勵采用適合未來智能電網建設所需的智能電網設備。

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