赵毅 张国强
（山东省滨州市滨南采油厂水电管理大队供电2队 256600）
摘要：智能电网是我国电力系统未来发展的一个重要方向。智能电网技术主要由传感测量技术、分析决策技术、信息通信技术、能源电力技术和自动控制技术等多种技术组合而成。本篇文章主要从发电、输电、变电、配电及用电量计算等几个方面对智能电网中电力设备的运用状况进行了论述，并以此为基础，对智能电网中电力设备技术的发展前景进行了分析。
关键词：智能电网；电力设备；电力设备技术
引言
随着电力技术的不断发展，传统电网在运行过程中暴露出了越来越多的技术问题。发展智能电网成为了世界各国共同面对的一个问题。智能电网是对传统电力系统的一种改进，它可以通过先进的技术让电网系统中发电、输电、变电、用电以及配电环节形成一种智能化管理的局面，从而构建一个以智能化自动化为主要特色的电力管理系统。从中国的智能电网发展状况来看，我国的智能电网建设目前仅仅处于起步阶段，学术界还没有对智能电网作出明确的定义。由此我们有必要对智能电网中电力设备及其技术发展进行一定的研究。
1.智能电网中电力设备的发展分析
1.1 电力设备在智能电网发电过程中的应用
从目前的的发展状况来看，智能电网在发电过程中运用到智能电气设备主要包括可再生发电能源设备、自动控制设备、智能保护设备、能量转换设备、能量储存设备以及可靠并网接口设备等多种设备[1]。其中，可再生能源发电设备主要有太阳能光伏发电设备、燃料电池、风力发电设备、微型燃气轮机、地热发电设备、生物质能发电设备以及海洋能发电设备等多种电气设备；自动控制设备和智能保护设备主要包括智能分接头变换器、数字型保护继电器等电气设备；能量转换设备和储能设备则主要包括蓄电池、超级电容器等专用设备。这些设备的应用，对提升发电效率起到了积极的促进作用。
1.2 电力设备在智能电网输电过程中的应用
输电问题是传统电网运行过程中需要面对的一个难题。在大容量远距离输电作业过程中，传统电网会出现功耗大系统可靠性差的问题，除此以外，大规模间歇性可再生能源的投入也给传统电网的稳定性和安全性构成了威胁。在智能电网背景下，我们可以通过柔性交流输电设备、特高压直流输电设备隔阂高温超导技术设备的应用来解决这些问题。柔性交流输电设备采用的是柔性交流输电技术。这种技术是在传统电系统中融入现代电力电子技术的一种体现。它通过一些如静止无功补偿器、静止调相机、串联补偿器这样的具有特定功能及综合功能的现代电力电子设备的运用来对输电系统中的电压参数、相位参数、以及电抗参数等一些参数进行控制[2]。通过对这些参数的实时控制,智能电网可以对输电功率进行优化分配、进而在输电过程中起到降低输电成本、提高电力系统运行的稳定性和安全性的作用。超高压直流输电设备运用的是超高压直流输电技术，它可以通过换流阀和换流站的作用将发电厂输出的高原交流电转化为高压直流电，进而通过直流输电线路来完成远距离输电作业。同传统的高压交流输电系统相比，超高压直流输电设备具有稳定性高，损耗低的特点。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆高温超导技术设备采用的是高温超导技术，它是利用超导体的无阻高密度载流能力发展起来的一种电力技术。这种技术在运用了超导体无阻高密度载流能力的同时也对超导体的超导态及其正常态箱变的物理特性进行了应用。可以说，超导电力技术是降低电力系统输电损耗的另一重要技术。在美国的智能电网发展过程中就通过超导变压器、超导电缆等超导设备的运用实现了对超导技术的应用。
1.3 电力设备在智能电网变电过程中的应用
在电力系统中，变电设备主要是对变电站内设计的所有一次设备和二次设备的统称。在智能电网的建设过程中，变电站可以通过信息交互共享的方式建立信息平台，运用这种平台来满足智能电网的运营需求。也就是说，电力设备在智能电网变电过程中的应用是一个推进变电站数字化建设的发展过程。目前我国正在进行的变电站一次设备智能化、二次设备网络化建设就是建立数字化变电站的一种形式。这种数字化变电站的建设是以IEC61850通信协议为基础来进行的。通过对该通信协议的应用，可以通过一种分层构建的的方式实现变电站内设备间的数据交互共享。我们对数字化变电站和传统变电站进行对比，可以发现，传统变电站是采用电建链接的方式来实现一二次设备之间的连接的。而智能数字化变电站采用的是电子式电压、电流互感器、光纤连接等技术和设备来进行连接的，这种新技术的采用，会对变电效率的提高产生巨大的帮助作用。
1.4 电力设备在智能电网配电过程中的应用
电力设备在智能电网配电过程中的应用可以使未来的配电网格实现自动化的管理模式。这种自动化的管理模式可以顺应未来分布式能源及其他智能配电设备的发展运用趋势。在未来的的发展过程中，智能配电网可以通过先进的传感两侧技术实现对数据的高效采集。这样就可以通过现代化的通信网络对配电网进行全方位的实时监管。
1.5 电力设备在智能电网用电量计算方面的应用
在用电计算过程中智能电网主要通过以下两种设备来完成用电量的统计。第一种工具是智能表计。这种智能化的用电量计算工具同传统的计量表计相比，除了具有用电量计算功能以外，还可以发挥实时计价的功能。通过这种对比我们可以发现，在采用新型和计量工具以后，我们可以让计量表计与用户管理系统进行交互，这样就可以掌握用户的用电量、用电功率以及电压电流等信息。第二种工具是数据量测设备。数据两侧设备主要由公共事业两侧设备和用户量测设备组成。公共两侧设备主要用来解决公共事业用电量检测问题，用户两侧则主要应用在与居民日常生活相关的用户家电功率监测、用电量监测及电价计量等问题
2.电网中电力设备技术的发展分析
2.1 高性能、智能化的技术发展方向
通过对智能化电力电子技术的发展进行分析，我们可以发现，随着新能源和分布式能源的开发利用，未来将有大量的电能在经过电力电子技术的后期处理以后为变电站所利用[3]。这就可以说明，从整体来看，智能电力设备的应用可以起到提高发电效率的作用；从发电输电的角度来看，电力电子技术的应用对提高变电站的发电效率、提高变电站的发电质量都具有促进作用。从配电用电的角度来看，智能化的电力电子技术会对智能电网的升级改造，电网用电效率的提高起到促进作用。因此未来智能电网中电力设备技术的发展会遵循高性能智能化的发展方向。
2.2 低成本高密度的技术发展方向
针对我国电能使用过程中存在的用电高峰低谷问题。通过电能储存技术的发展，可以更好地解决用电高峰期的电能供应问题。智能电网重点储能设备可以与各种分布式电源相结合，这就对电能质量控制设备之间的相互吻合度的提高有一定的帮助。因此电力企业目前所关注的一个热点问题就是储能技术的研究问题。由此我们也可以发现，在未来的发展过程中，电力技术也会沿着低成本高密度的发展方向发展。
结论
在智能电网的发展过程中，电网装备与电力系统的融合会表现出更为紧密的联系。随着智能电网的发展，智能系统与电力设备的组合会对电力系统的外延进行进一步地拓宽。因此在未来的电网管理工作中，我们应该对智能电网体系建设进行重点关注，在智能电网的建设过程中努力引入先进的电力技术，只有这样，才能确保国家电网的稳定运转。
参考文献
[1]刘瑜.智能电网中电力设备及其技术探析[J].科技展望,2015,03:51-52.
[2]赵永涛.智能电网中电力设备及其技术发展[J].环球市场信息导报,2015,26:68-69.
[3]朱辉.智能电网中电力设备及其技术发展分析[J].通信电源技术,2016,02:213-214.
论文作者:赵毅,张国强
论文发表刊物:《电力设备》2016年第12期
论文发表时间:2016/8/25
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