关于电力系统智能电网中电力设备及其技术发展分析

王文龙

摘要：近几年，我国的科技在迅速发展，同时也带动了电力行业的快速发展，而智能电网作为电力行业中的创新型科技，在电力系统中占据了举足轻重的位置。本文根据当今电网技术发展的现状，对智能电网中各个环节电力设备的种类进行分析，最后阐述电力设备中的关键技术以及未来发展现状，希望通过此次研究，对智能网络的电力设备和技术发展有更深的认识。

关键词：智能电网;电力设备;智能化

引言：随着我国科技的不断发展与创新，各大企业跟个人的生产生活中越来越离不开电力的供给，如何能满足人们的用电需求也几乎成为电力行业的最先研究的目标。因此，智能电网作为电力行业的新兴力量，逐渐占据整个电子行业，同时其具有的先进设备技术、传感测量技术以及信息通信技术，也受到了全球范围内人们的认可，因此智能电网中的电力设备成为了如今电力行业不可缺少的一部分。

1我国智能电网中电力设备种类

1.1发电环节中的电力设备

智能电网的发动以及运行离不开电能提供能量，因此產生电能的发电环节电力设备是智能电网的首要组成部分。发电环节中的的电力设备，可以根据再生能源发电的方法分为四种类型：第一种是利用可再生能源进行发电的设备，这是当前智能电网中应用最广泛的发电技术设备，常见的设备有利用太阳能发电、地热发电、风能发电、潮汐能发电等;第二种是对电网进行智能保护与控制的发电电力设备，利用智能保护与控制，能够有效地提高智能电网的质量并对其发展具有良好的促进作用，常用的设备有动态分布式电力控制器、数字型保护器以及分布式变换器等[1];第三种是大容量的能量转换储能设备，比如蓄电池、飞轮储能设备、高效二次电池以及超导储能设备等;第四种是分布式发电系统设备，具体是在发电系统中安装一个具有较强多功能调节能力的逆变器设备，能够利用功率的转换进行多种设备的调节，达到能量传输稳定性的目的，并且逆变器可以跟电网连接设备、电能输出设备以及燃料电池相结合，可以有效地提升智能集成功率变流器的智能控制效果，为智能化电网多元化的发展提供的基础。

1.2输电环节中的电力设备

智能电网的作用就是运输电能，保证电能能够平稳、安全的运输到用电用户手中是智能电网的职责，因此智能电网中的输电环节是保证电量供应效果中的最重要环节。输电环节最大的特点就是输电距离远，因此也产生了因为输送远而导致电网系统不稳定的问题，并且在输电途中，电网网线的耗损也十分严重，再加上发电时普遍是利用的可再生能源，更降低了电网系统的稳定性，而只能电网在输电环节的投入恰好有效的解决这一问题。智能电网在输电环节中的电力设备主要包含以下三种设备：

1.2.1FACTS技术设备

FACTS技术就是柔性交流电技术，是现代电力技术发展而来的电力技术之一，主要借助电子装置来进行控制电压、相位等运行参数，当运参数出现变动时进行灵活控制处理，在输电过程中利用运行参数合理分配发电功率，这有利于电网系统的稳定性，并降低成本损耗，提高输电安全。目前应用柔性交流电技术的FACTS设备有十几种类型，最常见的设备有静止快速励磁器、可转换静止补偿器、串联补偿器、静止调相器等，近年来随着我国FACTS设备的发展，该设备在日本、巴西等国家都开始普及，在技术领域取得了显著成果。

1.2.2HVDC技术设备

HVDC技术是一种高压直流输电技术，主要是利用换流阀和换流站的发电来进行高压交流电到高压直流电的转换，然后通过直流电的输电线路进行运输，这种技术在海边应用比较广泛，可以通过海上的风力开进行新能源的发电，有效避免了换相的过程，提高了系统的风险抵御能力。在城市中利用HVDC技术的设备，可以借助换流站，完成高压交流电到超高压直流电的转变，这能够良好的控制电流，进行电力的稳定、高质量的电流输送，使电流运输更加安全，因此该技术的设备在整个智能电网发电系统中占据了重要地位。

1.2.3超导技术设备

超导技术的设备是我国未来智能电网规划中重点建设的输电设备，主要是利用超导体电力来完成电力输送，是一种高温超导技术设备，它具有很强的载流能力，能够实现高密度无阻电流传输，并且能与常规设备进行融合，极大的降低了电力系统的损耗，并使电流较之前更加稳定。常见的超导技术设备主要有超导限流器、超导电缆以及超导磁储能等设备。超导限流器具有检测、限流的能力，并且使电流产生变化时能够较快的反应并进行恢复，具有提高电网系统稳定、安全、保护电气设备、降低成本的作用;超导电缆具有传输功率效果快、重量轻、电抗值小的特点，能够进行低压高密度的传输，并且环保以及节约空间;超导磁储能对电流的转换效率高，并且反应速度极快，能够进行快速功率补偿，改善电流质量，具有提高电网稳定性以及供电可靠性的作用。

1.3变电环节中的电力设备

智能电网的特点就是在于智能，智能电网能够把电能变得更加智能化，进而为自己搭建一个信息化的平台，而把电能智能化主要是在变电环节。变电环节主要分为两个阶段，一个是一次设备，使电流进入智能化阶段，另一个是二次设备使电流进入网络技术连接阶段，再通过智能电网的连接，可以使变电站实现信息的交换和共享，为智能电网的需求来搭建信息化平台。智能电网改变了传统变电环节两个阶段利用电缆连接，而是依靠电子式电压、光纤、电流互感器这三方面进行两个阶段的连接，极大限度的降低了成本。

1.4配电环节中的电力设备

智能电网中的配电环节使智能电网能够快速、合理的把电能运输到需要用电的用户手中，并且实现了智能化配电，更加能够满足用户的需求。智能电网在配电环节的电力设备主要有两种，一种是固态断路器设备，可以实现迅速通电以及断电，并且可以与其他设备联合使用，还具有可重复使用的能力，能够保证电网的安全，以及防止电力的浪费;另一种是固态转化开关设备，具有损耗电能少、安全可靠的特点，满足了双向流动配电网的需求。

2智能电网中的电力设备技术和发展

2.1高性能的电力电子设备

我国智能电网发展十分迅速，并且结合环保理念，智能电网的发展也越来越偏向环保节能，在智能电网中的电力设备的研究与应用也融入了环保理念。比如发电环节是利用分布式能源与新能源来进行发电，输电环节更是往不断减少输电对网络的损耗以及维护电网系统的稳定安全方向发展。根据相关数据，目前超过95%的用户电力供给都是由智能电网来进行发电、运输、配送，因此智能电网中的电力设备在未来仍具有重要地位，并且隨着电力设备的研究创新，结合能源理念，更会向智能化、高性能化、数字化、能源化方向发展，为电力行业提供更高的平台与机遇。

2.2高密度、低成本的储能技术

智能电网打破了传统电网运输时不能储存电能的问题，智能电网利用蓄电池等储能技术实现了电能的储藏，有效地降低了电网的负荷，和损耗，合理的进行资源的综合分配以及电量的利用效率。比如在进行风力发电时，风力会对电网的稳定造成影响，而使用储能电池后，可以有效地降低波动，是电网的运行更加稳定[2]。在储能技术上形成的设备有两种储能类型，能量型设备主要是蓄电池，功率型设备是飞轮、超级电容器等。现在储能技术和设备已经在国际学术届受到了极大的关注，其低成本、高密度的储能技术也获得了广大人民的认可，这对于电力行业来说是极大地提升。

2.3高级计量体系

智能电网配电时为了使电能不产生浪费，就需要检测用户所需电量，智能电网利用精准的分析计量体系能够有效的检测出用户使用电量的额度，并实现精准配电。高级计量体系是利用通信作为媒介，对用户使用电量的数据进行检测、收集以及分析，并提供双向信息传递的计量体系，它可以实现用户与电力企业的沟通交流，让电力企业对用户使用电量进行精准的分析掌握，研究用电规律，从而让电力企业精准的进行电力的分配以及更好地满足用户的用电需求，更有利于电力行业提上用户满意度以及最大限度的节约电量。

2.4电力设备供电环节的技术

智能电网中供电环节技术主要运用于五个方面：发电、输电、变电、配电、用电。智能电网的设备技术在供电环节的应用，推动了我国电网朝着智能化与高性能化方向发展，充分利用新能源与智能化体系，不仅提高了电力质量与效率，还为我国智能电网电力的发展提供了全新的发展平台。

结论：总而言之，在科技快速发展的今天，随着用户用电量需求逐渐增加，智能电网的建造与不断创新也在快速发展着，因此，智能电网建设与创新必然是我国未来在电力行业中重点发展的目标，电力相关术人员应该不断对智能电网中的电力设备进行研究创新，以降低成本及新能源理念为目标，改革和普及电力技术，为提高智能电网安全稳定运行以及满足人们用电需求做努力。

参考文献：

[1]郭中华.关于智能电网中电力设备及其技术发展分析[J].数字通信世界，2019（11）：77.

[2]常征.智能电网中电力设备及其技术发展探究[J].中国新技术新产品，2019（16）：38-39.