淺議智能電網(wǎng)中電力設(shè)備及其技術(shù)發(fā)展

劉高民

摘 要：智能電網(wǎng)是未來電力系統(tǒng)的發(fā)展方向，智能電網(wǎng)涵蓋發(fā)電、配電全流程各環(huán)節(jié)，智能電網(wǎng)中電力設(shè)備技術(shù)迅速發(fā)展，保證了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。本文簡(jiǎn)要分析了各環(huán)節(jié)中智能電力設(shè)備發(fā)展特點(diǎn)，介紹了現(xiàn)有研發(fā)智能電力設(shè)備技術(shù)，指出智能電網(wǎng)發(fā)展中的影響，結(jié)合我國(guó)電力系統(tǒng)建設(shè)特點(diǎn)，提出智能電力設(shè)備需要重點(diǎn)發(fā)展的技術(shù)。

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

隨著先進(jìn)技術(shù)在電網(wǎng)中的應(yīng)用，智能電網(wǎng)在各國(guó)得到普及，智能電網(wǎng)發(fā)展處于起步階段，各國(guó)專家普遍認(rèn)為智能電網(wǎng)是將先進(jìn)傳感測(cè)量技術(shù)，分析決策技術(shù)結(jié)合，與電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施高度集成形成新型現(xiàn)代化電網(wǎng)，智能電網(wǎng)涵蓋發(fā)電，變電全流程，各環(huán)節(jié)涉及大量電力設(shè)備。智能電力設(shè)備是具有信息獲取傳輸?shù)碾娏υO(shè)備，廣義上是支持智能電網(wǎng)特點(diǎn)的電力設(shè)備，各國(guó)不斷加大智能電網(wǎng)硬件設(shè)施建設(shè)，智能電網(wǎng)涉及到單元整合智能化工作系統(tǒng)，系統(tǒng)包含多種智能單元。本文簡(jiǎn)要介紹了支持智能電網(wǎng)的新設(shè)備，包含復(fù)合材料傳輸設(shè)備，智能終端等。

一、智能電力設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀

智能電網(wǎng)中電力設(shè)備技術(shù)發(fā)展驅(qū)動(dòng)是力度決定速度，政府意圖對(duì)智能電網(wǎng)發(fā)展決策決定智能電網(wǎng)速度。美國(guó)智能電網(wǎng)分布式發(fā)電比重上升，注重用戶側(cè)與配電智能設(shè)備，美國(guó)智能點(diǎn)我個(gè)規(guī)劃中，電力設(shè)備主要圍繞智能終端及超導(dǎo)等方面，歐洲國(guó)家智能電網(wǎng)建設(shè)主要促進(jìn)滿足風(fēng)能等可再生資源快速發(fā)展。將可再生能源接入等環(huán)保問題作為重點(diǎn)。日韓將智能變電站相關(guān)設(shè)備，及新能源開發(fā)保護(hù)作為研究重點(diǎn)。我國(guó)能源與電負(fù)荷分布情況導(dǎo)致智能電網(wǎng)規(guī)劃側(cè)重長(zhǎng)距離變電發(fā)展，智能用電雙向互動(dòng)的需求推動(dòng)配用電設(shè)備的發(fā)展。

智能電網(wǎng)需要眾多先進(jìn)的智能電力設(shè)備支持。智能電網(wǎng)電氣設(shè)備包括各種可再生能源能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，各種新能源發(fā)電技術(shù)設(shè)備，如燃料電池，風(fēng)力發(fā)電，海洋能發(fā)電設(shè)備等。智能保護(hù)控制設(shè)備如智能分接變換器等。大容量?jī)?chǔ)能轉(zhuǎn)換裝置如超級(jí)電容器，高容量?jī)?chǔ)氫等設(shè)備。分布式發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電部分有多個(gè)逆變器，功率轉(zhuǎn)換裝置包含諸多核心設(shè)備，如風(fēng)力發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制器大功率并網(wǎng)逆變器，電壓跌落隔離保護(hù)設(shè)備等。

智能電網(wǎng)架建設(shè)要發(fā)展大容量遠(yuǎn)距離輸電技術(shù)，集中于柔性交流輸電設(shè)備，高溫超導(dǎo)技術(shù)等，涉及新材料等關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備。未來變電站需在網(wǎng)絡(luò)信息交互共享中實(shí)現(xiàn)信息互用，逐步實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)所求的強(qiáng)大功能，變電站由智能化一次設(shè)備基礎(chǔ)上分層構(gòu)建，數(shù)字化變電站間隔層及網(wǎng)絡(luò)接口是通信模型發(fā)生變化，由傳統(tǒng)電流，一次設(shè)備的電纜連接，逐步改變?yōu)殡娮邮交ジ衅?，合并單元的等?nèi)容。

二、智能電力設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)

我國(guó)智能電網(wǎng)設(shè)備應(yīng)重點(diǎn)發(fā)展高性能電力電子技術(shù)，輸電部分電力系統(tǒng)安全性，配電方面對(duì)電能質(zhì)量要求，大多數(shù)電能需經(jīng)過電力電子技術(shù)處理使用，電子電力技術(shù)可提高發(fā)電效率，進(jìn)行節(jié)能改造。

利用電能儲(chǔ)存技術(shù)可實(shí)現(xiàn)負(fù)荷的削峰填谷，有助于降低系統(tǒng)損耗，儲(chǔ)能設(shè)備接入系統(tǒng)可與各種分布式電源配合，解決風(fēng)能等間歇性對(duì)配電系統(tǒng)的不利影響問題。有助于定制電力技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，隨著高密度技術(shù)突破，大大改變電力系統(tǒng)運(yùn)行方式，智能電網(wǎng)涉及的技術(shù)范圍十分廣泛，有些技術(shù)以被開發(fā)在逐步完善，如數(shù)字化變電站技術(shù)，有些技術(shù)是攻關(guān)難點(diǎn)，如高溫超導(dǎo)技術(shù)等，技術(shù)突破會(huì)對(duì)電力設(shè)備產(chǎn)生巨大影響。

高級(jí)計(jì)量體系是借助多種通信介質(zhì)，對(duì)用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量分析，提供開放式雙向通信系統(tǒng)，AMI可實(shí)現(xiàn)用戶與電力供應(yīng)商互動(dòng)交流，更好的滿足供需平衡。用戶可根據(jù)電價(jià)變化選擇用電量，使用戶逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榕潆娋W(wǎng)控制的積極參與者。

三、探究智能電網(wǎng)電力設(shè)備技術(shù)的發(fā)展

首先，隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，也擴(kuò)大了電力電子技術(shù)的應(yīng)用，不論從發(fā)電還是輸電方面來看，應(yīng)用電力電子技術(shù)可以起到積極的推動(dòng)作用，極大地提升電能的輸送質(zhì)量。從配電方面來看，應(yīng)用電子電力技術(shù)可以達(dá)到減少電能損耗的目的。其次，能源轉(zhuǎn)化技術(shù)的應(yīng)用 方面，傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)以煤炭等資源開展發(fā)電工作，造成了空氣和環(huán)境的污染，今后的發(fā)展趨勢(shì)是體現(xiàn)在低污染和耗能、高經(jīng)濟(jì)發(fā)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(shù)要更加注重綠色環(huán)保，使用風(fēng)力和太陽能等可再生能源轉(zhuǎn)化成電力，這樣既對(duì)資源進(jìn)行了大量節(jié)約，也起到了保護(hù)自然環(huán)境的作用;最后對(duì)供電的穩(wěn)定性進(jìn)行保障，對(duì)于電能儲(chǔ)存技術(shù)，在電網(wǎng)中需要對(duì)其進(jìn)行有效利用，以便促使負(fù)荷的削峰填谷得以實(shí)現(xiàn)，并對(duì)系統(tǒng)的損耗進(jìn)行降低，最終實(shí)現(xiàn)高效利用電能。

四、結(jié)語

信息是智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)，智能電網(wǎng)中裝備與電網(wǎng)將更加融合，專業(yè)界限模糊使得智能電網(wǎng)中智能系統(tǒng)外延大大拓寬，各種智能設(shè)備將呈現(xiàn)日益整合，靈活組態(tài)的發(fā)展趨勢(shì)。今后應(yīng)鼓勵(lì)采用適合未來智能電網(wǎng)建設(shè)所需的智能電網(wǎng)設(shè)備。

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