智能电网中电力设备及其技术发展分析

数据量测设备，可以分为用户专用和公用事业专用。用户专用量测主要包括具有家电控制、电能质量分析、防偷电、功率和用电量测量、实时电价处理、成本控制、自备电源监测等功能的设备。它们通常以电子计量设备为基础通过发达的通信技术，实现对电力运行状态及交易相关参数的测量、控制等。公用事业专用量测有公用事业监测系统和高级保护系统。相角量测单元(PMU)、广域量测(WAMS)、线路容量动态监测、各种先进的传感器、具有监测功能的电子设备(如电子变压器)等均属前者，高级保护系统包括故障检测继电器、一些特定保护系统，如关键设备监视、状态和预想故障监视保护等相关智能电力设备。

通信设备，通信技术涉及的智能设备种类繁多，常见的类型有铜芯线、光纤、电力线通信(BPL)、无线通信等技术，还需发展如internet、卫星、无线、3G、传感器网络等多种通信方式。通过这些载体，可以在更广的范围实现更多信息和应用的连接和集成，使数据在发电、输电、配电和用户等不同主体及各类应用系统之间高速传递。同时通信设备还包括维持精确的数据对时和同步能力的设备，提高抵御外部通信干扰的能力，降低对外部的辐射和电磁干扰等功能的技术和设备等。

智能电力设备的关键技术

结合我国智能电网发展特点和世界智能电网发展进程，智能电力设备方面应着重发展以下两方面的技术。

高性能、智能化电力电子技术在未来的智能电网中，由于在发电部分各种新能源和分布式能源的开发和利用，在输电部分电力系统安全稳定及降低网络损耗的传输，以及在配、用电方面对电能质量的要求，预计会有95%以上的电能要经过电力电子技术的处理后才能使用。在智能电网中，可谓电力电子技术和装置将无处不在，从发、输电角度来说，电力电子技术可有效提高发电效率和提高输电质量，从配用电角度来说，电力电子技术可有效进行节能改造，提高用电效率。

由于智能电网的范围广泛，图2简单说明了电力电子所涉及的各部分的应用，主要包括三大类产品，变频器(变频调速)、电能质量类产品(含高压直流输电、柔性交流输电FACTS等)和电子电源产品。智能电网的电力电子设备正朝着高性能化、智能化、全数字控制、系统化和绿色化(无谐波公害)方向发展。

图2 电力电子在智能电网中的应用

低成本、高密度、大规模储能技术

利用电能储存技术可以实现负荷的消峰填谷，有助于提高配电系统的资产利用率，降低系统损耗，是实现电能高效利用的一项重要措施。储能设备接入系统或用户侧还可与各种分布式电源相配合，解决风能、太阳能等的间歇性对配电系统造成的不利影响问题，与各种电能质量控制设备相配合，有助于定制电力技术的实现。目前，各种储能技术的研究在国际上受到了广泛的关注。随着低成本、高密度、大规模储能技术的突破，电力系统的运行方式将大大改变对用户的用电策略也会产生很大的影响。

需要注意的是，智能电网所涉及的技术范围十分广泛且不乏很多前沿的技术创新和技术融合，有些技术已经被开发和掌握，同时还在逐步完善并向更高层次发展，如数字化变电站技术，向智能变电站的发展，而有些技术依然是攻关的难度，如大规模储能技术、高温超导技术等，在何处取得技术突破性进展，将会对智能电力设备产生巨大影响。

结语

信息是智能电网的基础支撑，信息的获取需要大量的智能装备来支持。在智能电网中，一次与二次、装备与电网、装置与系统将更加融合，复合技术应用日益广泛。专业界限的模糊将使得智能电网中智能系统的外延大大拓宽。可以预期的是，各种智能设备和智能系统在智能电网中将呈现日益整合、相互交融、灵活组态的发展趋势。因此，在今后电网建设和改造中，应该鼓励和优先采用适用于未来智能电网建设所需和可用的智能电网设备。