刘陈军
霍立克电气有限公司
摘要：随着经济全球化和计算机网络的飞速发展，电力系统也为人类的生产和生活提供了极大的便利。然而，在电力需求的增加和电网规模不断扩大的情况下，电力系统的安全风险开始逐渐暴露出来。在这一过程中，智能电力系统的发展与规划，已成为城市建设发展的必然要求。智能电网系统包括发电、输电、配电和用电等一系列过程，而智能电网的出现则为电力设备的使用提供了有力的保障。本文在这一基础上详细分析了智能电网中的电力设备和智能电力设备技术，以期为电力设备的发展与研究提供帮助。
关键词：智能电网；电力设备；技术探析
引言：目前，随着现代科技的飞速发展，我国的智能电网建设也已经开始进行，智能电网融合了先进的监测测量技术、分析和决策技术，高度集成的电网基础设施将形成一个新的现代化电网。在这一过程中，智能电网涵盖了电力生产和转换的全过程，每个环节都包含了大量的电气设备。智能电网主要是将一个单元的某些要素集成到一个具有智能配电系统、分时计价系统、智能变电站控制系统等功能的智能系统中，这些系统是智能电网的主要组成部分之一，包括所有一级和二级智能电网设备。本文在这一基础上详细介绍了智能电网用电设备的现状，并分析了智能电网的发电技术。
1.智能电网电力设备
1.1变电设备
变电设备主要是设计的一次和二次设备变电站。在对智能电网规划和建设的过程中，未来的变电站将逐步完成信息交换和信息共享，建立信息平台。在这个平台的基础上，需要实现许多强大的功能。目前正在建设的智能电网主要是利用一次设备的智能化使用、二次设备的网络化和基于IEC61850通信的分层结构，实现变电站设备的信息和数据交换和共享协议。相对于在传统的变电设备上，智能电网的数字基板彻底改变了通信模式，但这在很大程度上是在工艺层面的改变。传统的变电站主要有一次设备和二次设备连接电缆，在智能数字变电站的框架内，这些设备逐渐被电子电压互感器、光纤连接、智能一次设备和连接设备所取代。
1.2输电设备
首先，柔性交流输电设备是向电网输送清洁能源的主要技术。这一技术是在发展通信和信息技术、电子技术、能源技术、微电子技术、微电子技术和加工技术等基础上进行控制的技术。针对我国智能电网输变电电压较高的现状，在智能电网建设中应部署部分清洁能源，同时，应实现能源的技术隔离，将高新技术与电力设计技术进行有机结合，对智能电网不同参数的进行科学调整，进一步提高输电能力，降低电网设备的损耗，使智能电网更加安全稳定。
其次，是超导电气设备。能源技术是利用超导体的载流能力，结合超导体的常规状态和超导相变特性而发展起来的一种新型能源技术，该设备具有小型化和快速反应速度的特点。因此，导电图像技术在智能电网中的应用非常广泛。
第三，高压直流输电设备。目前许多直流输电系统元件都采用交流电源，但在输电过程中仍采用直流电，不紧方便提高输电的经济性和稳定性，而且还适用于短距离和长距离输电工程，如岛上供电等。高压直流输电在我国长距离能源输送中具有非常广阔的实施前景，其实施趋势也朝着大容量、长期化方向发展。
1.3配电设备
智能电网对配电网的效率主要是适应分布式能源，通过未来配电网的高度自动化连接到大量的智能配电设施。未来的智能电网容量将以双向流的形式进行呈现，智能电网的高度自动化将使电网监测更加方便。智能配电网主要是基于改进的传感器测量技术，使数据能够高效地采集，然后通过现代通信网络的传输实现通用的实时监控，从而覆盖多种现场设备。例如，用于智能配电网建设的数据网络包括车辆、无线设备、光纤等设备和高新技术，数据采集系统包括实时容量监测装置、电子系统监测诊断设备、各种光电传感器、电缆温度检测器等。
1.4发电设备
从智能电网发电系统的设备构成上来看，主要包括可再生能源转化设备，比如说风力发电机，以及太阳能电池板等都属于可以转化可再生能源的设备，以及能量转换设备、储能设备和可靠的网络接口设备。
首先，这个类别涵盖范围广泛的分布式及可再生能源生产设备，第一类设备是能够将现有的自然界可再生能源直接转化的设备，比如太阳能发电设备，生物能转化设备以及风力发电设备等，而第二类的设备主要起到对能源生产设备的控制作用，主要是自动化控制设备以及相关的保护设备，如智能分接转换器、数字继电保护和动态分布式功率控制设备。设备类型主要有不同规格以及性能的能源保存设备以及能源转化设备，比如说电池，电容器以及超导储能设备都属于以上设备的范畴。
2.智能电力设备技术
2.1储能技术
传统能源系统往往是将生产、传输和分配电力在同一时间进行的，而储能技术的研究和发展为解决这一问题提供了一种解决方案。太阳能等储能技术也得到了更广泛的应用。由于这种波动的结果，对能源系统的影响是非常严重的，而蓄电池的可用性可以显著减少其波动性，改变网络的运行。储能技术装置也可以用来实现峰值负荷位移和管道填充，这些装置可以主要在低负荷条件下充电，并在最大负荷下充电，以实现高峰负荷的削峰填谷效果。
2.2智能感应技术
智能电网不仅是一个简单而统一的配电系统，而且已经演变成一个极其复杂而庞大的系统网络。为了对系统网络进行有效的监控，必须对系统网络的整体功能进行有效的监控，以获取设备运行的适当数据，并对设备进行有效的监控，从而保证设备的安全运行。为了对智能网络进行有效的监控，传感器已经成为智能网络的一个重要技术连接点。在智能感应技术中应引进光纤或无线传感器，从而在智能网络中对相关设备的温度、湿度和位置进行监测。
2.3现代电力电子技术
在未来智能网的发展历程中，由于获得了大量的分布式能源和新能源，必将对输电系统的安全稳定运行产生重大影响。因此，为了提高系统的稳定性和安全性，进一步降低能耗，就需要大量的能量通过电子电气设备进行处理，然后才能连接到大电网上。在网络建设中要采用智能化现代能源技术和电子电气设备，同时在电力生产和输送方面，使用电子设备提高了电能质量和能源生产效率，并且在能力分配和使用方面，能够有效地实现节能降耗，有效提升能源的使用效率。
2.4能源转换技术
在目前的发展过程中，风能、太阳能等新能源已成为各种形式能源的积极利用。中国电网的运行和发展中有大量的网络技术。由于其目前的发展状况，电网发展的趋势是自身的光伏技术，在实施过程中具有良好的稳定性。这项技术在我国还不是很成熟，不断提升技术的成熟度也是未来重点的发展方向，在建设电网的过程中需要重视智能电网系统的建设以及可再生能源的利用，同时也需要将信息技术在电力网络中的应用重视起来，从而利用信息化优势，进一步提升能源利用的效率，实现电力网络经济性以及环保性的统一，为社会的可持续发展做出贡献。
3.结束语
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综上所述,在智能电网中电气设备和技术的开发和实施过程中,应多方面考虑,充分注意方法的科学实施。要通过对智能网中电气设备和现有技术理论的分析，以及当前发展阶段下对电力网络的需要，从实践的角度出发，加快电力网络的智能化发展。同时，信息是智能电网发展的驱动力,在建设智能电网的过程中离不开相关智能技术，以及人才的支持，在相当长一段时间完善智能电网的基础设施建设仍是智能电网能够顺利建设的重要前提。而本文也正是从目前智能电网相关技术的发展情况出发,为今后智能网络设备的研发提供一定的经验。
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