智能电网背景下电力设备及其技术前景展望范振哲

智能电网背景下电力设备及其技术前景展望范振哲

范振哲

（广东电网汕尾海丰供电局广东汕尾516400）

摘要：本文基于智能电网背景下，从供电、输电、变电、配电及用电等相关电力设备的发展现状进行分析，提出电子技术、储能技术及高级计量、配电、输电运行体系在智能电网背景下的应用及发展前景。

关键词：智能电网；电力设备；技术发展

一、电力设备技术发展现状

1.1供电设备

在智能电网背景下，我国的供电设备主要分为三种，分别是能够利用再生能源进行发电的供电设备，例如利用风能、太阳能、水能等再生资源做为驱动力进行发电的设备；能够通过高科技手段进行自动化控制的、具有智能化的供电设备，例如采用数字化编程技术所研发出来的保护断电器，能够对分接头进行变换的智能装置以及呈现动态分布式控制的供电设备；能够转换各种能量形式的供电设备，例如能够将化学能转换为电能的蓄电池，能够将热能转换为电能的燃料电池等。

1.2输电设备

在智能电网还未建立以前，输电设备在运行过程中会产生大量的电能损耗，并且稳定性极差。我国智能电网建立以后，输电设备在稳定性和电能损耗情况上有了极大改善。目前，用于智能电网中的输电设备主要包括柔性交流电设备、超高压直流输电设备及高温超导技术设备等。柔性交流电设备目前已经研发出了串联补偿器、静止快速励磁器及静止调相器等，这使输电系统运行效率有了明显提高，极大降低了输电成本；超高压直流输出设备能够对直流电和交流电进行自由转换，可以有效保障直流电的远距离传输；高温超导技术设备能够极大降低电能在输送过程中的损害，目前已经研发出超导电缆、线流器及磁储能等一系列装置，并逐渐被广泛使用。

1.3变电设备

当前，我国在变电设备中主要采用一次与二次设备，将来，随着技术的发展和对于变电设备的进一步使用，能够使信息共享与交换变为现实，并有望建立起具备现代化、信息化的交流平台，通过此信息平台，能够使智能电网所需功能得以一一实现，因此极具发展前景。当前，我国在变电设备研发过程中，主要是对一次设备进行智能化、自动化的应用，而对于二次设备则主要研发其网络应用，以此确保各个变电站实现信息的交换和共享。

1.4配电设备

在智能电网背景下，配电设备通过分布式的能源接入，实现了配电网络的高度自动化。在未来配电设备发展中，其将向着配电网监控、数据采集、通信网络传输等方面进行全方位的拓展，并对整个配电网络进行全程全面的实时监控。

1.5用电设备

当前，我国在用电设备方面的发展主要分为三种，一种是对电能进行计量和计费的智能化仪表；一种是对电力运行状况及交易数据进行实时测量与监控的数据量测设备；还有一种是能够加强用户交流互动的智能化通信设备。

二、电力设备技术发展前景

2.1电子技术与储能技术

随着我国智能电网的不断发展，我国实现了以风能、水能、火能、核能等多种能源进行发电，但这些能源的加入也影响着我国输电系统的安全性与可靠性。为确保输电系统平稳运行，达到节约能源的目标，在电能运输之前，需要相应的电力和电子设备对电能进行处理。目前，电力电子技术及其相关设备已经被广泛的应用于发电与输电工作，并且有效减少了电能的损耗，大幅度提升了电能的使用效率。在未来一段时间，电子技术的主要研发方向主要在于对电源的应用及新能源的应用，由于传统电力系统无法对电能输出及配变进行控制，这就导致生产出的电能资源不能进行有效存储，而这必然会对后续供电造成影响。所以，就储能技术的主要研发方向而言，要侧重对于电能存储方面的研究，确保储能技术能够对电能进行有效存储，进而保障电网系统的平稳运行；而在储能技术应用类型的研发上，则要重点对能量型应用及功率型的应用进行技术研发，能量型储能技术主要侧重于对蓄电池的研发，而功率型储能技术则侧重于对大型电容器及飞轮等装置的研发。

2.2高级计量、配电、输电运行体系

当前，我国正致力于研发一种高级计量体系，它能通过对多种通信介质的利用来实现对于用户用电数据的收集、测量与分析，可以进一步加强电力企业与用电客户之间的沟通交流，并能帮助供电企业对每一名用户的用电需求及用电规律进行准确的掌握与分析，从而达到用户可以依据自己的需求对用电量及用电时间进行控制的效果。就当下而言，高级配电运行体系是未来电力企业需要进行重点布局和构建的，它是智能电网自愈功能实现的保证措施，通过对智能电网中的配网系统进行仿真模拟，其可以实现配电功能的自动化，并利用SCADA配电技术进行配电控制。高级配电运行体系可以对智能电网的运行进行预测，并为智能电网提供可靠的数据支持，对于电网运行状态的估计及系统性能的优化具有十分重要的意义。此外，高级输电运行体系还可以使输电系统实现智能化、自动化控制，可以有效避免大规模停运带来的影响。目前，高级输电运行体系的主要研发方向包括SCADA输电技术、GIS输电技术、WAMS输电技术及输电阻塞管理技术等层面。通过对智能电网电力设备及其相关技术的发展进行研究，能够很好地推动我国的智能电网建设，促使智能电网向着更加安全、更加经济、更高智能的方向发展。

三、结语

综上所述，通过对电力设备及其应用技术进行分析，可以极大程度的推动智能电网的建设速度，可以为当前我国经济社会的进一步发展提供更加可靠的电力保障。

参考文献

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[2]周孝信，陈树勇，鲁宗相.电网和电网技术发展的回顾与展望——试论三代电网[J].中国电机工程学报，2013(22).

[3]蔡亦竹，柳璐，程浩忠，马则良，朱忠烈.全寿命周期成本(LCC)技术在电力系统中的应用综述[J].电力系统保护与控制，2011(17).

作者简介

范振哲（1988-），男，毕业于北京理工大学珠海学院，现为海丰供电局营销管理员，助理工程师。研究方向：电力设备。