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摘要：智能电网是一个完整的电力系统，是我国未来电力系统发展的趋势，其含盖的范围很广，而且电网的各个环节都需要大量的电力设备，本文简要分析各个环节中智能电力设备发展的特点，指出智能电力设备及技术在智能电网中的影响和作用，并结合我国现阶段电力系统的特点提出我国智能电力设备领域需要重点发展的技术。
关键词：智能电网；电力设备；技术；发展
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。智能电网的优势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。
1 智能电力设备发展现状
1.1 发电设备
智能电网在发电侧中所包含的智能电气设备主要包括可再生能源发电设备，例如风机、光伏等，还有能量转换设备、能量储存设备以及可靠并网接口设备等等。
（1）第一类是各种分布式发电以及可再生能源发电设备，例如太阳能光伏发电、燃料电池、风能发电、微型燃气轮机、地热发电设备、生物质能发电设备和海洋能发电设备等。
（2）第二类主要是自动控制设备和智能保护设备，例如智能分接头变换器、数字型保护继电器以及动态分布式电力控制设备等。
（3）第三类设备主要是各种能量转换设备及装置和储能设备。例如蓄电池、超级电容器、飞轮、高容量储氢、燃料电池、超导储能以及高效率二次电池等。
1.2 输电方面
智能电网的建设需要发展大容量的低损耗输电技术，也要顾及到大规模间歇式新能源的接入对输电网的影响，这一方面主要集中于柔性交流电及其相应输电设备，高压特高压直流输电设备，这些输电设备涉及大量的电力电子设备，有一些设备则涉及新材料等关键技术与设备。
1.2.1 柔性交流输电技术及设备
柔性交流输电技术是目前现代电力电子技术和电力系统相结合而形成的产物，同时也是智能电力设备在输电这一方面的具体体现。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆柔性交流输电技术主要运用综合功能的电力电子装置，对输电系统的参数进行适时控制，来实现输送功率的合理分配，从而降低发电成本和功率的消耗，进而提高输电系统的稳定性和可靠性。
1.2.2 高压直流输电技术及设备
高压直流输电技术是将发电厂发出的交流电利用换流阀使其变成直流电，再用直流输电线路送到受电端使其再变成交流电注入受端交流电网。直流输电的核心技术是换流站设备，换流站实现了直流电和交流电的互相转换，换流站设备除了在交流场拥有这一设备外，还有以下特有的几个设备：换流变压器、交流滤波器、控制保护系统、换流阀、直流滤波器、平波电抗器以及无功补偿设备等，而换流站中的核心设备是换流阀，其主要功能就是交流电与直流电之间的转换。
1.2.3 高温超导技术设备
高温超导技术主要是通过超导体的无阻高密度载流能力及超导体的超导态和正常态相变的物理特性所发展起来的一个新的电力技术，通过超导电力技术的应用，可以有效降低电力系统的网损，美国在发展智能电网过程中，即通过建设超导骨干网络来实现大规模降低网损的目的。超导电力设备主要有超导变压器、超导电缆、超导磁储能系统以及超导限流器等等。
1.3 变电方面
在智能电网的运行过程当中，数字化变电站需要被智能化变电站所取代，以对电子式互感器设备、一次设备、合并单元等装置的合理应用，实现对变电站运行信息的采集整理、决策分析以及协同互动。可以说，在相关电力设备的支持作用之下，智能变电站不单单局限于对数据进行采集与整理，其更多的倾向于对数据信息的智能化分析。在当前技术条件支持下，对于智能变电站运行过程中所涉及到的继电保护装置、测量控制设备、电压无功控制装置、远动设备以及同期操作设备等，均在不断的向着智能化、微机化、标准化以及模块化方向发展。
1.4 配电方面
配电方面在配电方面，由于柔性配电设备的大量结语与分布式电源的广泛应用，智能电网部分功能基本必然将实现高级配电自动化，从而确保配电网功率双向流动的需求。其次，通过分布式智能控制的应用，能够实现电力终端广域电压无功调节、快速故障隔离控制、局域网信息交换等高级功能。
1.5 用电方面
智能电网的用电部分主要是实现用户之间的互动，促进电力市场的良性竞争。这一部分的智能电力设备包括智能电表计、智能保护装置、储能电池、即插即用式智能电力设备、家庭自动化设备以及可视化设备等。其中智能表计具有电功率计时、与上位机通讯等功能的电度表。而数据测量设备则分为用户专用和公用事业专用，用户专用方面主要是测量家电控制、实时电价处理、自备电源检测等功能设备。公用事业专用方面主要是指公用事业检测系统和高级保护系统两方面。
2 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：
2.1 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。
2.2 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。
3 总结
总而言之，在当前的时代背景下，智能电网已经成为了我国电力系统发展的主流方向，覆盖了从发电到用电的全部环节。因此，电力技术人员应该加强对于智能电网中电力设备和相关技术的研究，推动其不断的深化发展，进而促进智能电网建设的有效展开。
参考文献
[1] 杨宏泽,廖建棠.台湾用户电能管理整合智能电网的技术发展与展望[J].供用电, 2005,7:25-32.
[2] 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, 2: 213-214。
作者简介
王业见，单位：国网山东省电力公司平阴县供电公司，出生：1979年2月26日，性别：男，民族：汉，户籍：山东省济南市平阴县，学历：大学
张建勇，单位：国网山东省电力公司平阴县供电公司，出生：1979年，性别：男，民族：汉，户籍：山东省济南市，学历：大学本科
论文作者:王业见,张建勇
论文发表刊物:《电力设备》2016年第24期
论文发表时间:2017/1/17
标签：电网论文; 智能论文; 设备论文; 技术论文; 超导论文; 电力设备论文; 电力论文; 《电力设备》2016年第24期论文;