淺議智能電網(wǎng)中電力設(shè)備及其技術(shù)發(fā)展

【摘要】近些年來隨著先進(jìn)技術(shù)的不斷發(fā)展和普及，當(dāng)前電網(wǎng)行業(yè)中智能電網(wǎng)的應(yīng)用也變得越來越普遍，更得到了全球范圍的認(rèn)可與重視。作為一種智能信息技術(shù)與電網(wǎng)建設(shè)技術(shù)相結(jié)合的技術(shù)類型，其不但包括了自動控制、分析決策以及能源電力專業(yè)的特點(diǎn)，同時也是實(shí)現(xiàn)完整電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)之一。目前，我國的智能電網(wǎng)還處于相對初級的階段，無論是在建設(shè)質(zhì)量，還是覆蓋率等方面，與西方發(fā)達(dá)國家都存在一定的差異。

【關(guān)鍵詞】智能電網(wǎng);電力設(shè)備;技術(shù)發(fā)展

進(jìn)入二十一世紀(jì)之后，我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度越來越快，在快速發(fā)展的同時，我國對電網(wǎng)的運(yùn)行要求也變得越來越高，這種情況下，智能電網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生。在新能源的運(yùn)用成為主流的今天，智能電網(wǎng)的發(fā)展在很大程度上解決了傳統(tǒng)電網(wǎng)耗能嚴(yán)重的問題，這也就表明智能電網(wǎng)是新世紀(jì)的一項(xiàng)重要的科技創(chuàng)新，智能電網(wǎng)的快速發(fā)展必將帶動電力市場的可持續(xù)發(fā)展。

一、智能電網(wǎng)發(fā)展概述

智能電網(wǎng)主要是以集成、高速的雙向通信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，以先進(jìn)的傳感與測量技、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、高效、安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等為目標(biāo)的現(xiàn)代化電網(wǎng)系統(tǒng)，不僅涵蓋電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)、所有電壓等級，還實(shí)現(xiàn)了多業(yè)務(wù)化的一體化融合。和一般的電網(wǎng)相比，智能電網(wǎng)優(yōu)勢十分顯著，主要體現(xiàn)在下面幾點(diǎn)：

其一，自愈性：能夠?qū)崿F(xiàn)故障診斷與隔離，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自我的恢復(fù)。第二，兼容性：支持各種發(fā)電方式的即查即，也可兼容不同類型電源與儲能的設(shè)備，滿足了用戶多樣性用電的需求。第三，交互性：能夠?qū)崿F(xiàn)和用戶交互與高度互動，完善需求管理。第四，安全性：在電網(wǎng)故障的時候，實(shí)現(xiàn)對用戶供電能力的保護(hù)，在極端氣象條件下，能夠有效的保證電網(wǎng)運(yùn)行的安全。第五，經(jīng)濟(jì)性：實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置，提升能源利用的效率，降低了電力企業(yè)投資成本、運(yùn)行維護(hù)成本，提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)的效益。

二、智能電網(wǎng)中電力設(shè)備和技術(shù)發(fā)展情況

2.1智能電網(wǎng)中電力設(shè)備發(fā)展情況

智能電網(wǎng)電力設(shè)備的發(fā)展已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，在發(fā)展的過程中包括多方面的內(nèi)容，而且不同的發(fā)電形式將有不同的發(fā)電設(shè)備。分布式發(fā)電作為一種可再生能源發(fā)電設(shè)備的形式，主要設(shè)備是太陽能光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電和微型燃?xì)廨啓C(jī)等設(shè)備。還有一種類型的發(fā)電設(shè)備是自動控制設(shè)備和智能型保護(hù)設(shè)備，主要設(shè)備包括分接開關(guān)和數(shù)字保護(hù)繼電器等相關(guān)設(shè)備。最后是電力轉(zhuǎn)換設(shè)備發(fā)電，其中主要設(shè)備和電池以及飛輪和大容量的儲氫設(shè)備等。

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

2.2智能電網(wǎng)中電力設(shè)備技術(shù)發(fā)展情況

在智能電網(wǎng)中，電力設(shè)備技術(shù)的發(fā)展也比較迅速，類型也多種多樣。如今的電力電子技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，對促進(jìn)電網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定和節(jié)能工作起到了積極的作用。現(xiàn)代電力電子設(shè)備技術(shù)的應(yīng)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(shù)在電力設(shè)備技術(shù)中也更為突出。儲能技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電中得到了廣泛的應(yīng)用，能夠有效地提高電力系統(tǒng)的節(jié)能。儲能技術(shù)有不同的類型，一種是動力型技術(shù)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(wǎng)電力設(shè)備技術(shù)的發(fā)展，隨著技術(shù)的進(jìn)步，已經(jīng)取得了新的進(jìn)展，最終高性能的發(fā)展目標(biāo)將實(shí)現(xiàn)。大部分電能需要通過相應(yīng)的電力電子技術(shù)進(jìn)行預(yù)處理才能使用，實(shí)現(xiàn)高性能電力設(shè)備更為重要的目標(biāo)。電力電子技術(shù)的發(fā)展下，電源環(huán)節(jié)當(dāng)中儲能裝置的應(yīng)用，對電源設(shè)備和便攜式電源設(shè)備的應(yīng)用，能有效對電力設(shè)備的高效性目標(biāo)實(shí)現(xiàn)打下堅實(shí)基礎(chǔ)。通過從這些基礎(chǔ)層面得到了加強(qiáng)，在應(yīng)用的技術(shù)層面進(jìn)行升級，就能有助于智能電網(wǎng)的整體發(fā)展水平提高。

三、智能電力設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)

隨著國家對于智能電網(wǎng)建設(shè)的重視程度不斷提升，當(dāng)前智能電力設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)也逐漸成為行業(yè)發(fā)展過程中最為關(guān)注的環(huán)節(jié)之一，為了更好的研究智能電力設(shè)備的應(yīng)用與發(fā)展，現(xiàn)就我國智能電力設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用現(xiàn)狀分析如下。

3.1高性能的電力電子設(shè)備

隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，在未來的智能電網(wǎng)建設(shè)過程中，發(fā)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(wěn)定的電力供應(yīng)系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)損耗的傳輸控制等方向發(fā)展，從而確保能夠符合配用電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定與用戶的電能質(zhì)量需求。根據(jù)相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)，目前超過95%以上的電力供應(yīng)都必須經(jīng)過電網(wǎng)處理才能夠?qū)崿F(xiàn)安全、高質(zhì)量的配送，所以電力電子技術(shù)與設(shè)備在未來的智能電網(wǎng)建設(shè)中將依然占據(jù)主導(dǎo)地位。

從智能電網(wǎng)的應(yīng)用范圍上來看，其涉及到的電力電子設(shè)備主要包括變頻器、電能質(zhì)量控制設(shè)備、柔性交流電FACTS等，以及電子電源產(chǎn)品。隨著智能電網(wǎng)電力電子設(shè)備的不斷發(fā)展，其也必然會向著智能化、數(shù)字化、高性能化、綠色化的方向發(fā)展和轉(zhuǎn)變，這會為我國現(xiàn)代化建設(shè)與發(fā)展提供新的平臺與契機(jī)。

3.2低成本、高密度、大規(guī)模的儲能技術(shù)

低成本、高密度的儲能技術(shù)不但可以實(shí)現(xiàn)更高的理論負(fù)荷，也能夠有效提升配電系統(tǒng)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(shí)提升電能的利用水平。在儲能設(shè)備接入系統(tǒng)后，用戶側(cè)可以通過分布式電源的應(yīng)用來解決風(fēng)能與太陽能間歇性配電的問題，同時可以對配電系統(tǒng)的不利影響進(jìn)行有效控制，以此來實(shí)現(xiàn)電能的質(zhì)量控制與設(shè)備的配合，最終實(shí)現(xiàn)定制電力技術(shù)的有效應(yīng)用。當(dāng)前，由于儲能技術(shù)的研究變得越來越廣泛，其在國際學(xué)術(shù)界也受到了廣泛的認(rèn)可與關(guān)注。隨著低成本、高密度儲能技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，電力運(yùn)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(chǎn)生顯著影響。

結(jié)語

綜上所述，我國電網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)逐漸要走向集成的智能化道路，這對于提高我國電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行效率，保障我國社會經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的需求有重要意義，也是人類能源供給的新思路，電力行業(yè)要對電力系統(tǒng)建設(shè)相關(guān)設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，促進(jìn)我國電力系統(tǒng)的智能化建設(shè)穩(wěn)步推進(jìn)。

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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(xué)歷：博士;職稱：工程師 研究方向：輸變電工程建設(shè)、電力設(shè)備電磁計算;單位：國網(wǎng)陜西省電力公司建設(shè)分公司 。

郵寄地址 ;北京市通州區(qū)馬駒橋鎮(zhèn)一號橋南合生世界村H區(qū)2號樓1408室，白秀麗，18410119989;