電力電子智能設備的現狀和發展趨勢

朱敏佳

摘? 要：伴隨國內電力業持續進步發展，設備技術及管理水平呈不斷提升趨勢之中，如特高壓設備技術及超臨界等均已達世界先列，從前期規劃建設至后期運維管理，總體水平均呈逐步提高態勢，以至于電力電子相關智能設備不斷應用發展開來。鑒于此，本文主要探討電力電子相關智能設備現狀與其發展趨勢，僅供參考。

關鍵詞：智能設備;電力電子;現狀;發展趨勢;

前言：

伴隨基礎設施設備建設及電力能源層面投入持續發展，國內電力成套設施設備需求量不斷增長，產品更新換代速度相對較快，型號不斷增加，各項設備技術性能提升明顯，生產設備與加工工藝均得以優化。在這一背景之下，電力電子相關智能設備得以迅猛化發展并廣泛應用開來。因而，綜合分析電力電子相關智能設備現狀與其發展趨勢，有著一定的現實意義和價值。

1發展現狀

1.1 在變壓器層面

電力電子相關智能設備當中，電力電子類智能化變壓器占據核心位置，其直接關系著整個電網的可靠性運行。在一定程度上，電力電子類智能化變壓器并非屬于傳統意義層面變壓器，其內部以電力電子類電壓轉換裝置為主，用以替代傳統油變壓器，且不但具備著傳統的變壓器相關功能，還具備著傳統的變壓器無法具備的一些功能，如可實現電能質量及其可靠性的有效提升。整個配電系統當中，電力電子類智能化變壓器從屬戰略性設備，具備著綜合通信及監控、系統控制等直接價值。伴隨近幾年來國內原材料，尤其是原油、鐵、銅等價格持續增長，傳統類型變壓器不斷提高價格，且對于變壓器小體積、低重量及配電網的自動化等各項需求不斷提高，致使電力電子類智能化變壓器在國內電力領域具備更為強大的市場競爭優勢。可以說，電力電子類智能化變壓器能夠提供更多新技術功能，充分滿足于用戶對于高質量電能和可靠性層面要求，這主要是電力電子類智能化變壓器具備著電力電子靈活性及柔性優勢，多功能、良好可靠性及高品質供電等目標可實現，其具備著雙向式直流輸出、高頻率式交流輸出、電壓下垂和短時的停電保護、暫態電壓有效調節、電容裝置暫態保護、諧波濾波、不平衡性供電保護等各項工作，可更好地維持整個電力系統穩定可靠地運行狀態[1]。

1.2 在單相智能電表層面

電力電子相關智能設備當中，單相智能電表占據重要位置，它是以智能電網為智能終端，其并非傳統意義層面的電能表，在一定程度上，此單相智能電表不僅具備著傳統的電能表所具備計量用電量功能，且為了能夠更好地適應于智能電網及新能源的有效利用，其還具備著多種費率雙向計量功能、用多種數據信息傳輸功能、戶端智能控制功能、雙向數據信息通信功能及防竊電監控功能等，單相智能電表代表著今后節能類型智能電網用戶終端智能化的發展方向。

1.3 在專變采集終端層面

專變采集終端，從屬于電力電子一類智能設備，即對專變用戶的用電信息實施采集的一種設備，其可實現對電能表信息數據采集，對電能計量設施設備工況及供電電能實際質量、客戶用電的負荷及其電能量實施有效監控、監測，對所采集數據實施有效管理及雙向傳輸。

1.4 在配電網自動化終端及故障指示器層面

電力電子相關智能設備當中，配電自動化終端，通常安裝至箱式變電站、環網柜、配電房、開關站、柱上開關等位置，用于對配電設備實際運行期間故障信息采集及控制的一種終端設備。結合不同場合，其分為架空線饋線自動化終端（FTU）、配電房配電自動化終端（DTU）、架空型故障指示器、電纜型故障指示器。

1.5 在智能電表層面

在電力電子相關智能設備當中，智能電表相比較數字電表來說，額外增設了一個通信模塊，促使實現智能家居當中自動控制電氣設備得以實現。

1.6 在照明設備層面

電力電子現有智能設備當中，智能照明控制設備也占據重要位置，其主要是融入電磁調壓合電子感應相關設備技術，能夠實時監控、跟蹤供電設備，自動平滑地接電路、電壓、電流等幅度，對照明電路由于不平衡負荷所致額外功耗可起到良好改善作用，促使功率因數提高，確保燈具及線路運作溫度降低。電力電子類智能化照明控制設備，其可確保燈具維持正常運作條件，輸出給燈具最佳照明功率，因過壓縮所致照明炫光可得以減少，促使燈光所發出光線變得更為柔和，且照明均勻，電耗得以節省，燈具壽命得以增加，其維護成本得以降低。

1.7在傳感裝置層面

電力電子類智能設備當中，傳感裝置實際感知能力更為靈敏。電力電子類智能化傳感裝置，現階段以光學電流、羅柯夫斯基的電流傳感裝置等為主，并把電流測量及電壓測量等智能化系統設于傳感裝置內部，借助羅氏線圈實施電流測量，并借助電容分壓裝置或是電阻分壓裝置實施電壓測量，賦予傳感裝置更具有效性的智能化感知功能。

2.發展趨勢

伴隨國內電力電子及智能化科技持續進步發展，電力電子類智能設備及其技術也將得以持續發展。那么，對于電力電子類智能設備今后發展趨勢，具體闡述如下：

2.1 實現廣域化監測及診斷

伴隨信息傳感、數據處理、計算機、通信、數據存儲、電力電子、智能化等各項科學技術不斷地融合發展，電力電子類智能化成套設備及其技術獎成為電力電子類智能設備一大發展趨勢。在一定程度上，電力電子類智能成套設施設備，能夠有效集中配電系統內部測量、監控、保護等各項功能，促使配電網絡更具自動化水準，為廣域化監測及診斷系統等各項功能的實現提供更多可能性，更好地保證電力系統總體運性經濟可靠性及安全性[3]。

2.2 配電網實現智能化的升級改造

伴隨現代科技力量持續增強，人均用電需求量的逐年增長，人們對電力電子類智能設備各項功能會提出更高要求，對此，電力電子類智能設備今后仍需注重對配電網實現智能化的升級改造，不斷彌補設施設備及系統現存缺陷，結合用戶們的實際需求情況，促使配電網可持續實現智能化的升級改造，不斷發揮各項設備及技術優勢，實現電力能源更為高效化的利用。

3.結語

綜上所述，電力電子類智能設備當中，電力電子類智能化變壓器、單相智能電表、專變采集終端、配電網自動化終端及故障指示器、智能電表、智能化照明控制設備及傳感裝置等得以廣泛應用及發展開來，那么，今后伴隨電力電子類智能設備相關技術持續進步發展，將為廣域化監測及診斷系統等各項功能的實現提供更多可能性，配電網也可實現智能化的升級改造，可見電力電子類智能設備呈現良好的發展趨勢。

參考文獻：

[1] 王威望， 劉瑩， 何杰峰，等. 高壓大容量電力電子變壓器中高頻變壓器研究現狀和發展趨勢[J]. 高電壓技術， 2020， 46（010）：121-122.

[2] 梁得亮， 柳軼彬， 寇鵬，等. 智能配電變壓器發展趨勢分析[J]. 電力系統自動化， 2020， 44（007）：140-141.

[3] 劉媛媛. 煤礦機電設備智能化維護研究現狀與發展趨勢[J]. 工礦自動化， 2021， 47（027）：634-635.