智能电网中电力设备及其技术发展分析

2014-11-27黄旦莉

中国新技术新产品 2014年21期

关键词：电力设备用电发电

黄旦莉

（国网湖北省电力公司孝感供电公司，湖北孝感 432000）

智能电网中电力设备及其技术发展分析

黄旦莉

（国网湖北省电力公司孝感供电公司，湖北孝感 432000）

科学技术的进步带动了我国电力行业的发展，智能电网成为我国电力系统发展的主要方向。在智能电网的建设中，需要用到大量的电力设备和电力技术，这些设备和技术在很大程度上影响着智能电网的建设质量。本文从发电、输电、配电等环节入手，对智能电网中电力设备及其技术的发展情况进行了分析，希望可以为智能电网建设提供一定的参考。

智能电网；电力设备及其技术；发展

前言

随着经济的迅速发展，我国社会对于电力的需求不断增大，电网建设受到了越来越多的重视。智能电网是一项重大的科技创新，在现代化电网的建设和改造中发挥着不容忽视的作用，凭借其自身良好的自愈性、兼容性、交互性、安全性、经济性等优点，成为了我国电网发展的一种必然趋势，受到了社会各界的广泛关注，加强对于智能电网中电力设备及其技术发展的分析和研究，是非常必要的。

一、智能电网的相关概念

智能电网，是以集成、高速的双向通信网络为基础，以先进的传感和测量技术、设备技术、控制方法、决策支持系统技术等为手段，以可靠、安全、经济、高效、环境友好为目标的现代化电网系统，不仅涵盖了电力系统的各个环节和所有的电压等级，而且可以实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合。与一般电网相比，智能电网的优势是非常明显的，主要体现在几个方面：其一，自愈性，可以实现故障的诊断和隔离，实现系统的自我恢复；其二，兼容性，支持各种发电方式的即插即，也可以兼容不同类型的电源和储能设备，满足用户多样化的用电需求；其三，交互性，可以实现与用户的交互和高效互动，完善需求侧管理；其四，安全性，可以在电网发生故障时保持对用户的供电能力，在极端气象条件下可以保证电网的安全运行；其五，经济性，可以实现资源的优化配置，提高能源的利用效率，降低电力企业的投资成本和运行维护成本，提高企业的经济效益。

二、智能电网电力设备的发展

智能电网虽然在我国发展时间相对较短，但是在现有技术条件的支持下，其电力设备仍然取得了良好的发展，极大地拓宽了智能电网的范围，保证了智能电网的稳定运行。对于智能电网电力设备的发展，应该从多个方面进行综合分析。

（一）发电

1新型发电设备，包括太阳能电池板、风机、微型燃气轮机、生物质能发电设备、地热发电设备等。

2智能保护和控制设备，如数字化保护继电器、分接头变化器等，可以有效保证智能电网的稳定可靠运行。

3能量转换及储备设备，如蓄电池、超级电容器、飞轮储能、燃料电池等，可以保证电力能源的有效应用。

（二）输配电

首先是输电方面。在智能电网建设中，不仅需要考虑新能源对于电网的影响，还必须充分考虑输电技术、线损等多方面的问题。当前智能电网输电环节中电力设备的发展，主要表现在两个方面，一方面，FACTS柔性交流输电设备，可以在保证输送功率合理分配的基础上，提高电网的可靠性，降低发电成本，主要包括串联补偿装置、静止快速励磁装置等；另一方面，降损设备。智能电网智能化建设的根本目标在于减低网损，目前多是利用超导技术以及相关设备，在保证电能传输的基础上，实现电力装置的低能耗、小型化发展。

然后是配电方面。配电环节电力设备的发展，同样体现在两个方面，一方面，固态断路器设备（SSCD），凭借自身快速通断和重复操作的特点，可以实现与其他潮流控制设备的联合适应，保证配网的可靠运行；另一方面，固态转化开关设备（SSTS），借助设备自神低损耗、瞬时、安全性的特点，可以保证用户供电电源限制合闸电流操作以及快速投切操作的有效实现。

（三）变电

变电环节电力设备的发展主要体现在对于电子互感器设备、合并单元等的合理应用，实现智能化变电站和数字化变电站的建设。在当前的技术条件下，智能化变电站中的各类电子设备，包括继电保护设备、电压无功控制设备、远动设备等，都在逐渐朝着智能化、标准化的方向发展，可以有效提高变电站的运行质量。

（四）用电

智能化的用电环节主要是为了实现与用户的双向互动，保护供电企业和电力用户双方的利益。在用电环节电力设备的发展主要包括：其一，智能电表。智能电表可以实现对于用户用电信息的自动分析、统计和传输，实现远程自动抄表，保证电网运行的稳定性和可靠性；其二，智能通信设备。可以通过无线网络、互联网等技术的应用，扩大智能电网的管理范围，提升电网的抗干扰能力，保证用户用电环节的安全和稳定。

三、智能电网电力设备技术的发展

智能电网电力设备技术的发展主要体现在：

（一）大规模、低成本储能技术

电力产品的生产和使用是同步进行的，而由于用户用电的随意性较大，为了保证电力供应的稳定，在电网中需要采用相应的电能储存技术，实现负荷的削峰填谷，降低系统损耗，从而实现电能的高效利用。不仅如此，通过与分布式电源的相互配合，能够有效消除其对于配电系统造成的不良影响。

（二）高性能、智能化电力电子技术

在智能电网发展中，受各种新能源的开发以及分布式电源接入的影响，输配电和用电环节对于电能质量提出了更高的要求，预计将会有超过95%的电能需要经过电力电子技术处理后才能正常使用。在智能电网中，电力电子技术的作用是极其重要的，从发电和输电角度来看，可以有效提升发电的效率，保证输电质量；从配电和用电的角度看，可以有效实现节能改造，提高用电效率。