智能电网中电力设备及其技术发展分析徐照民

智能电网中电力设备及其技术发展分析徐照民

徐照民

（国网安徽省电力公司宣城供电公司安徽宣城242000）

摘要：智能电网作为我国未来电力系统发展的主要方向，对电力系统中一次、二次、电网装备和系统融合的会更加紧密，大量的电力设备和技术会被投入应用。所以，加强在智能电网中电力设备的分析研究非常重要，只有不断提高相应的技术，使高新的科技可以引入到智能电网中，才能实现电网的高效运作，进而推动我国电力企业的发展。

关键词：智能电网；电力设备；技术发展

引言

智能电网是一种先进理念，涵盖发电到用电的所有环节，是为解决人类能源利用的伟大实践。虽然已在某些点、线上取得突破，但要全面付诸实施还有相当长的路要走，然而面对未来能源形势，这条路迟早会全线贯通。

1智能电网的特征以及发展现状分析

1.1智能电网的特征体现

智能电网主要就是通过集成以及高速双向通信网络作为基础的，并采用先进传感以及测量技术等作为重要的技术手段实现的现代化电网系统。智能电网自身有着鲜明的特征体现，在自愈性的特征上，智能电网能有效实现故障的诊断以及隔离，对系统的自我恢复功能发挥比较突出。智能电网的兼容性特征比较突出，能有效支持各种的发电方式，对不同类型以及设备也支持，这样就能在兼容性的特征层面鲜明呈现。另外，智能电网的安全性特征层面，在出现了故障时对用户的供电能力也能保持，保持正常的用电。在交互性的特征上比较突出，可有效实现和用户的交互，在侧管理的水平上可有效提高。最后就是智能电网的经济性特征体现，能有效提高电能的利用效率，这样在运行维护成本上就能降低。

1.2智能电网的发展现状分析

智能电网的产生和当前时代发展背景是相契合的，在新技术的迅速发展下，对智能电网的优化发挥着重要作用，当前的智能电网并非是完善的系统技术，在每个发展环节上都存在着一些不足之处，而对智能电网进一步的优化就显得比较重要。智能电网各部分是通过数字技术应用发挥其作用的，作为高新技术支持下的电网运行方式，在设备以及技术层面都要和实际需求相契合，在当前我国的智能电网发展的水平还相对比较低，和发达国家相比也存在着很大差距，在未来的发展中对此就要能充分重视，要致力于智能电网的升级改造上。

2智能电力设备技术和发展

2.1当代电力电子技术

在智能电网的发展历程中，由于具有大量分布式能源和新能源的加入，对输电系统的安全性和稳定性造成巨大的影响，为了能够提高输电系统的稳定性，实现节约能源的目的，电能都需要进入电力电子设备进行相应的处理之后才可以进入电网之中。智能电网在建设的过程当中，会广泛地使用现代电力电子技术和设备，对于发电和输电方面来说，电力电子设备的应用可以提高发电效率，使电能具有较高的质量。而对于配电用电方面，可以减少电能的损耗，提高电能的使用效率。当代的电力电子设备技术的应用主要在电源、电机、电力系统和新能源方面的应用。在电源方面的应用主要有便携式电源和储能设备，在电机上则包括变频器和同步励磁器装置，在电力系统中主要有FACTS和HVDC，而在新能源方面的应用主要是风力发电、燃料电池和光能发电方面的应用。

2.2柔性输电技术

柔性输电技术也称为灵活输电技术，与传统输电技术相比，可以增强电网的灵活性和可控性，实现各种电气量的快速、灵活控制。柔性输电技术分为柔性交流输电技术（ＦＡＣＴＳ）和柔性直流输电技术（ＶＳＣ－ＨＶＤＣ）。ＦＡＣＴＳ以电力电子技术为基石，采用静止无功补偿器（ＳＶＣ）、晶闸管控制串联电容器（ＴＣＳＣ）、可控并联电抗器（ＣＳＲ）、故障电流限制器（ＦＣＬ）、静止同步补偿器（ＳＴＡＴＣＯＭ）、静止同步串联补偿器（ＳＳＳＣ）、统一潮流控制器（ＵＰＦＣ）等设备，实现电压、阻抗、功角等电气量快速、频繁和连续的控制。ＶＳＣ－ＨＶＤＣ是基于电压源型换流器件（ＶＳＣ）的高压直流输电技术（ＨＶＤＣ），主要用于分布式可再生能源并网、城市配电网增容改造、异步交流系统互联、电力市场交易、电能质量优化、孤岛及海上平台供电等各种场合。传统ＶＳＣ－ＨＶＤＣ技术采用两电平或三电平换流器，虽然电路结构和控制过程较为简单，但是采用桥臂阀和脉冲宽度调制模式，制造困难，开关损耗大，输出谐波成分多，所以后来采用ＭＭＣ换流器进行改善。ＭＭＣ由于应用较多开关器件，所以控制上更为复杂，如各个子模块电压的均压控制、各相桥臂之间的环流控制。接地方式上，１１０ｋＶ以下采用中性点直接接地，ＭＭＣ可采用Ｄｙｎ或Ｙｙｎ接线方式；而１１０ｋＶ及以上采用直接接地，ＭＭＣ一般采用ＹＮｄ接线方式，并且换流器中性点要采用经星形电抗串联小电阻接地等方式，不能直接接地。直流换流站主接线最常用单极对称接线方案，但双极对称接线方案可靠性更高，此外还有其他一些接线方案。

2.3储能技术

传统的电力系统中对电能的输出变配几乎都是在同一时间进行的，电能是不能进行存储的，而对智能电力系统中储能技术的研究可以有效地解决这一问题。而且储能技术的应用范围十分广泛，例如在风能发电的过程中会对电力系统造成较为严重的影响，在使用储能电池后可以有效降低其波动性，使电网系统运行具有更好的稳定性[4]。在储能技术的应用上具有两个类型，分别为能量型和功率型，能量型的设备主要有蓄电池，而功率型的应用设备主要有超级电容器和飞轮等。

3电力设备技术的发展分析

在智能电网中，电力设备技术的发展主要在以下五个方面：智能电网发电上的应用、智能电网输电方面的应用、电网变电方面的应用、配电方面和用电方面的应用[5]。通过对智能电网中的设备技术的发展进行分析，提高工作人员对技术发展分析的重视程度，对于推动我国智能电网的建设具有非常重要的意义，使其向着高智能化和高性能化的方向进行发展，使能源得到充分的应用，提高变电站的效率。并且还需要使电力设备向着低成本、大规模储能技术方向发展，提高配电系统对资源的利用率，解决自然能源对其的影响，使电能质量得到提高。

结束语

随着全球气候变暖，节能减排压力不断增大，一方面要改变过分依赖化石能源而造成二氧化碳等温室气体大量排放、污染环境的局面；另一方面要发展清洁能源，例如分布式电源，其间歇性特点会对电网的稳定运行造成冲击，如何提供高效可靠的电能是必须考虑的。在这种背景下，智能电网理念应运而生。智能电网具备可观测、可控制、能够实时分析与决策、具有自适应与自愈特点。统一而明确的智能电网定义尚未形成，但国内外已普遍认同智能电网是将各种先进技术与电网基础设施高度集成的新型现代化电网，包括传感测量技术、信息通信技术、分析决策技术、自动控制技术和能源电力技术。智能电网涵盖发电、输变电、配电和用电的全过程，必然涉及到智能电力设备及其技术，因此本文结合这方面的最新进展进行了分析。

参考文献：

[1]邓雨舟.智能电网中电力设备及其技术发展分析[J].广东科技，2013，2210：50+31.

[2]王宁，孙飞.智能电网中电力设备及其技术发展分析[J].中国战略新兴产业，2017，20：95.

[3]辛志勇，靳涛.智能电网中电力设备及其技术发展分析[J].黑龙江科技信息，2013，30：42.

[4]李子健.智能电网建设中电力设备及其技术分析[J].民营科技，2012，11：239+238.

[5]刘渝铭.智能电网与调度监控技术发展[J].企业技术开发，2015，3433：68-69.