智能電網中電力設備及其技術發(fā)展分析

黃旦莉

（國網湖北省電力公司孝感供電公司，湖北 孝感 432000）

智能電網中電力設備及其技術發(fā)展分析

黃旦莉

（國網湖北省電力公司孝感供電公司，湖北 孝感 432000）

科學技術的進步帶動了我國電力行業(yè)的發(fā)展，智能電網成為我國電力系統(tǒng)發(fā)展的主要方向。在智能電網的建設中，需要用到大量的電力設備和電力技術，這些設備和技術在很大程度上影響著智能電網的建設質量。本文從發(fā)電、輸電、配電等環(huán)節(jié)入手，對智能電網中電力設備及其技術的發(fā)展情況進行了分析，希望可以為智能電網建設提供一定的參考。

智能電網；電力設備及其技術；發(fā)展

前言

隨著經濟的迅速發(fā)展，我國社會對于電力的需求不斷增大，電網建設受到了越來越多的重視。智能電網是一項重大的科技創(chuàng)新，在現(xiàn)代化電網的建設和改造中發(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、經濟性等優(yōu)點，成為了我國電網發(fā)展的一種必然趨勢，受到了社會各界的廣泛關注，加強對于智能電網中電力設備及其技術發(fā)展的分析和研究，是非常必要的。

一、智能電網的相關概念

智能電網，是以集成、高速的雙向通信網絡為基礎，以先進的傳感和測量技術、設備技術、控制方法、決策支持系統(tǒng)技術等為手段，以可靠、安全、經濟、高效、環(huán)境友好為目標的現(xiàn)代化電網系統(tǒng)，不僅涵蓋了電力系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)和所有的電壓等級，而且可以實現(xiàn)“電力流、信息流、業(yè)務流”的高度一體化融合。與一般電網相比，智能電網的優(yōu)勢是非常明顯的，主要體現(xiàn)在幾個方面：其一，自愈性，可以實現(xiàn)故障的診斷和隔離，實現(xiàn)系統(tǒng)的自我恢復；其二，兼容性，支持各種發(fā)電方式的即插即，也可以兼容不同類型的電源和儲能設備，滿足用戶多樣化的用電需求；其三，交互性，可以實現(xiàn)與用戶的交互和高效互動，完善需求側管理；其四，安全性，可以在電網發(fā)生故障時保持對用戶的供電能力，在極端氣象條件下可以保證電網的安全運行；其五，經濟性，可以實現(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)的投資成本和運行維護成本，提高企業(yè)的經濟效益。

二、智能電網電力設備的發(fā)展

智能電網雖然在我國發(fā)展時間相對較短，但是在現(xiàn)有技術條件的支持下，其電力設備仍然取得了良好的發(fā)展，極大地拓寬了智能電網的范圍，保證了智能電網的穩(wěn)定運行。對于智能電網電力設備的發(fā)展，應該從多個方面進行綜合分析。

（一）發(fā)電

1新型發(fā)電設備，包括太陽能電池板、風機、微型燃氣輪機、生物質能發(fā)電設備、地熱發(fā)電設備等。

2智能保護和控制設備，如數(shù)字化保護繼電器、分接頭變化器等，可以有效保證智能電網的穩(wěn)定可靠運行。

3能量轉換及儲備設備，如蓄電池、超級電容器、飛輪儲能、燃料電池等，可以保證電力能源的有效應用。

（二）輸配電

首先是輸電方面。在智能電網建設中，不僅需要考慮新能源對于電網的影響，還必須充分考慮輸電技術、線損等多方面的問題。當前智能電網輸電環(huán)節(jié)中電力設備的發(fā)展，主要表現(xiàn)在兩個方面，一方面，F(xiàn)ACTS柔性交流輸電設備，可以在保證輸送功率合理分配的基礎上，提高電網的可靠性，降低發(fā)電成本，主要包括串聯(lián)補償裝置、靜止快速勵磁裝置等；另一方面，降損設備。智能電網智能化建設的根本目標在于減低網損，目前多是利用超導技術以及相關設備，在保證電能傳輸?shù)幕A上，實現(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)電力設備的發(fā)展，同樣體現(xiàn)在兩個方面，一方面，固態(tài)斷路器設備（SSCD），憑借自身快速通斷和重復操作的特點，可以實現(xiàn)與其他潮流控制設備的聯(lián)合適應，保證配網的可靠運行；另一方面，固態(tài)轉化開關設備（SSTS），借助設備自神低損耗、瞬時、安全性的特點，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現(xiàn)。

（三）變電

變電環(huán)節(jié)電力設備的發(fā)展主要體現(xiàn)在對于電子互感器設備、合并單元等的合理應用，實現(xiàn)智能化變電站和數(shù)字化變電站的建設。在當前的技術條件下，智能化變電站中的各類電子設備，包括繼電保護設備、電壓無功控制設備、遠動設備等，都在逐漸朝著智能化、標準化的方向發(fā)展，可以有效提高變電站的運行質量。

（四）用電

智能化的用電環(huán)節(jié)主要是為了實現(xiàn)與用戶的雙向互動，保護供電企業(yè)和電力用戶雙方的利益。在用電環(huán)節(jié)電力設備的發(fā)展主要包括：其一，智能電表。智能電表可以實現(xiàn)對于用戶用電信息的自動分析、統(tǒng)計和傳輸，實現(xiàn)遠程自動抄表，保證電網運行的穩(wěn)定性和可靠性；其二，智能通信設備。可以通過無線網絡、互聯(lián)網等技術的應用，擴大智能電網的管理范圍，提升電網的抗干擾能力，保證用戶用電環(huán)節(jié)的安全和穩(wěn)定。

三、智能電網電力設備技術的發(fā)展

智能電網電力設備技術的發(fā)展主要體現(xiàn)在：

（一）大規(guī)模、低成本儲能技術

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

（二）高性能、智能化電力電子技術

在智能電網發(fā)展中，受各種新能源的開發(fā)以及分布式電源接入的影響，輸配電和用電環(huán)節(jié)對于電能質量提出了更高的要求，預計將會有超過95%的電能需要經過電力電子技術處理后才能正常使用。在智能電網中，電力電子技術的作用是極其重要的，從發(fā)電和輸電角度來看，可以有效提升發(fā)電的效率，保證輸電質量；從配電和用電的角度看，可以有效實現(xiàn)節(jié)能改造，提高用電效率。

結語

總而言之，在當前的時代背景下，智能電網已經成為了我國電力系統(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，電力技術人員應該加強對于智能電網中電力設備和相關技術的研究，推動其不斷的深化發(fā)展，進而促進智能電網建設的有效展開。

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