智能電網(wǎng)中電力設(shè)備及其技術(shù)發(fā)展分析

王維+趙明影

摘 要：在電力事業(yè)發(fā)展過程，智能電網(wǎng)的投入提高了電力發(fā)電變電、輸電等方面的效率，也是未來發(fā)展的新方向，作為重要環(huán)節(jié)，每個部分都包括很多實(shí)用性設(shè)備，這些技術(shù)的發(fā)展也需要進(jìn)一步分析與研究。本文主要從電力設(shè)備分析，通過闡述智能電網(wǎng)中電力設(shè)備的運(yùn)用，旨在明確發(fā)展智能電網(wǎng)的必要性，同時也對其相關(guān)技術(shù)做出了相關(guān)探析。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；電力設(shè)備；技術(shù)；探析

引言

智能電網(wǎng)在我國科技發(fā)展過程作為一定階段的產(chǎn)物，符合了社會發(fā)展與提高了人們用電質(zhì)量，隨著生產(chǎn)與生活的與日俱增，在職能電網(wǎng)管理與運(yùn)行過程，必須投入大量的電力設(shè)備，同時為了能夠更好的滿足這些需求也要進(jìn)行對應(yīng)的技術(shù)支持，通過電力技術(shù)的進(jìn)一步引入，進(jìn)而提升智能電網(wǎng)的有效性，發(fā)揮出智能化辦公速率。

1 智能電力設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 發(fā)電設(shè)備

發(fā)電設(shè)備是智能電網(wǎng)中重要組成，智能電網(wǎng)中主要是有可再生能源發(fā)電設(shè)備組成，風(fēng)機(jī)與光伏等都是重要的設(shè)備之一，有的還有一些是能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，這些設(shè)備作為能量儲存與轉(zhuǎn)換的重要途徑，在智能電網(wǎng)中不可缺少。具體分為：

第一種，可再生設(shè)備與分布式發(fā)電裝置，例如，燃料電池，風(fēng)能設(shè)備，太陽能發(fā)電，地?zé)犭娏υO(shè)備，生物發(fā)電等等。

第二種，自動化設(shè)備與智能化保護(hù)設(shè)施，例如數(shù)字保護(hù)繼電器，電力控制設(shè)備，高效智能的分接頭、變換器等等。

第三種，儲存設(shè)備與能量轉(zhuǎn)換輸入裝置，這些裝置作為一種高效的輸入，例如，超級電容器，燃料電池、蓄電池，飛輪，超導(dǎo)儲能設(shè)備等等。

1.2 輸電設(shè)備

輸電設(shè)備主要有以下幾種：

第一種柔性交流輸電設(shè)備。這種設(shè)備通過現(xiàn)代化轉(zhuǎn)換，注重現(xiàn)代化電力電子技術(shù)的使用，進(jìn)而把智能電網(wǎng)技術(shù)充分體現(xiàn)到輸電過程。通過特定的功能進(jìn)行監(jiān)控，對電力輸電過程的各項運(yùn)行參數(shù)給予明確掌握，在結(jié)合輸電過程的實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)技術(shù)調(diào)整，通過提高電力系統(tǒng)輸電的穩(wěn)定性能，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的安全性與輸電的穩(wěn)定性。

第二種超高壓直流輸電設(shè)備。超高壓直流輸電技術(shù)主要是通過換流閥或換流站將發(fā)電廠所發(fā)出的高壓交流電轉(zhuǎn)換成高壓直流電，然后通過直流輸電線路進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸，到達(dá)目的地后再轉(zhuǎn)換成交流電，與傳統(tǒng)高壓交流輸電系統(tǒng)相比，具有穩(wěn)定性高、損耗低等優(yōu)勢。

第三種高溫超導(dǎo)技術(shù)設(shè)備。高溫超導(dǎo)技術(shù)主要是通過超導(dǎo)體的無阻高密度載流能力及超導(dǎo)體的超導(dǎo)態(tài)和正常態(tài)相變的物理特性所發(fā)展起來的一個新的電力技術(shù)，通過超導(dǎo)電力技術(shù)的應(yīng)用，可以有效降低電力系統(tǒng)的網(wǎng)損。

1.3 變電設(shè)備

變電設(shè)備主要是變電站內(nèi)所設(shè)計的所有一次和二次設(shè)備，在智能電網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)下，未來變電站將逐步實(shí)現(xiàn)信息的交互和共享。目前已經(jīng)在建設(shè)的主要有智能化變電站，主要是是通過一次設(shè)備的智能化、二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化，并以IEC61850通信協(xié)議為基礎(chǔ)進(jìn)行分層構(gòu)建，從而實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)設(shè)備間的信息和數(shù)據(jù)交互以及共享。智能數(shù)字化變電站與傳統(tǒng)變電站相比雖然只是在通信模型上發(fā)生了改變，但在過程中卻發(fā)生了較大的變動，傳統(tǒng)變電站中一二次設(shè)備之間主要是通過電纜進(jìn)行連接，而在智能數(shù)字化變電站的框架下，上述設(shè)備逐步電子式電壓、電流互感器，光纖連接，智能化一次設(shè)備以及合并單元等設(shè)備所替代。

1.4 配電設(shè)備

智能電網(wǎng)在投入使用過程，重視的是配電網(wǎng)方向的發(fā)展，這也是未來配電網(wǎng)發(fā)展過程的重要方式，配電設(shè)備的高度自動化也是實(shí)現(xiàn)配電效率的途徑，其中在發(fā)展過程中，雙向流動方式，多種流動方式都會被使用，在使用上，智能電網(wǎng)配電設(shè)備的使用也會更加智能與便利，無論是在傳輸通信，還是在配電智能管控上，都會有很大提升，是完全可以實(shí)現(xiàn)全方位時時管理的。

2 智能電力設(shè)備技術(shù)

2.1 現(xiàn)代電力電子技術(shù)

為了提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性以及達(dá)到節(jié)能降損的目的，大量的電能都必須進(jìn)過電力電子設(shè)備的處理之后才可以接入大電網(wǎng)。智能電網(wǎng)在建設(shè)過程中將會大量的使用到現(xiàn)代電力電子技術(shù)以及電力電子設(shè)備，在發(fā)電和輸電的方面講，電力電子設(shè)備的應(yīng)用將提高電能質(zhì)量以及發(fā)電效率；從配用電的方面上講，則可以有效的實(shí)現(xiàn)節(jié)能降損，提高用電效率等目的?，F(xiàn)代電力電子設(shè)備和技術(shù)的應(yīng)用主要包括在電源、新能源、電機(jī)、電力系統(tǒng)等方面的應(yīng)用，其中在電源方面的應(yīng)用主要有便攜式電源、電力操作電源和儲能裝置；在新能源方面，則主要是在風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電和燃料電池等方面的應(yīng)用；在電機(jī)方面的應(yīng)用主要包括變頻器、軟啟動器、同步勵磁裝置等；在電力系統(tǒng)方面的應(yīng)用主要有FACTS、HVDC、D-FACTS等；此外還有微網(wǎng)系統(tǒng)、電動汽車、傳感與測量等方面的應(yīng)用。

2.2 儲能技術(shù)

相對于傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中儲能來說，電能的發(fā)輸變配都在一個時間內(nèi)完成，電能無法進(jìn)行合理儲存，但在智能電網(wǎng)中，儲能技術(shù)得到了推廣與認(rèn)可，同時儲能技術(shù)的應(yīng)用也非常廣泛，在智能電網(wǎng)重點(diǎn)風(fēng)能與太陽能資源利用過程，必須進(jìn)行電力儲能研究，如何進(jìn)行高效的能源儲備，同時進(jìn)行有效利用與輸出，這些問題是智能電網(wǎng)發(fā)展過程中需要不斷研究的，同時儲能技術(shù)涉及的相關(guān)電力設(shè)備必須進(jìn)行技術(shù)升級，進(jìn)而提升發(fā)電配電的高效完成，進(jìn)而給人們提供充分用電量。

結(jié)束語

智能電網(wǎng)發(fā)展過程受到關(guān)注，作為電力發(fā)展過程重要途徑，智能電網(wǎng)在建設(shè)與發(fā)展過程必須做好設(shè)備與技術(shù)的有效管理，通過以上了解，我們明確的智能電網(wǎng)發(fā)展過程中設(shè)備使用與技術(shù)發(fā)展前景，但在發(fā)展過程中必須結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)備的有效利用，通過合理的技術(shù)支持與設(shè)備投入才能夠產(chǎn)生最大化的經(jīng)濟(jì)效益。作為電力部門也要提高研發(fā)能力，通過進(jìn)一步提升與完善各種智能電力設(shè)備，進(jìn)而提高人們生活質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的真正用途。

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