电力系统新技术的发展和应用

陈星铭

（西安理工大学，陕西 西安710048）

通过电力系统，能够将各类能源转化为电能，为不同群体提供配电，电力行业属于国民经济发展的重要支柱性行业，电力产业优劣对于其他产业的有序发展均有重要影响，并制约着我国综合国力的提升。

1 电力系统新技术的发展

电网发展的另一各重要趋势是：独立发电者（IPP）日益增多，在电力管理体制上进行重大改革，在发电环节引入竞争机制，实施所谓“放松规制”（Dergulation），在电网管理方面实行所谓第三方介入（Third Part Access）等等。已成为一些国家的潮流，这就要求电网变的更加开放和灵活。所以现代的电网要求“可靠、高效、灵活、开放”，电力系统新技术的发展，其重点在于几个方面：

远程自动化发展：在以往，关于电力系统的监测主要通过计算机、扩展测控技术开展，该种监测方式成本较高，运行方式不灵活，也会消耗大量功耗，在下一阶段下，需要积极挖掘新型遥控技术。近年来，随着电网规模的扩大，我国电力设备类型出现了巨变，在电子技术、信息网络的发展下，电子电力技术发展水平也显著提升，在未来阶段下，传统的遥控技术也被淘汰，并逐步朝着智能化、微型化、网络化方向发展，以保证电力系统运行的稳定性与安全性。

分布式自动化发展：在经济发展下，各个行业对电能需求也越来越高，各地区经济发展水平不同，对电能的需求也存在差异，在这一背景下，人们对小型发电设备的重视度也越来越高，而分布式、自动化电力系统就是在这一时期得到推行，让系统的运行更加灵活，可以满足现代化的用电需求，提供高质量电能。

技术图形自动化发展：在网络技术发展下，电力系统联网水平得到了显著提升，让电力系统数据采集、分析能力也得到提升。为了确保电力系统运行稳定性，需要进一步提升通信水平，走技术图形自动化发展战略，通过图像处理来显示，能够观测电力系统的运行状态，方便工作人员查看数据，优化系统的运行。

2 电力系统新技术的应用

2.1 交流输电系统。交流输电系统即在电力系统中设置电力电子控制器，以提升电力传输能力，借助于灵活交流技术，能够显著提升供电质量，解决系统运行中的各类难题。不管是日常用电、工厂用电还是学校用电，人们对电能质量的要求均日益提升，要确保电能运行的高效性、稳定性，利用交流输电系统，即可达到上述要求。交流输电系统是应用电子技术，不需要大量应用继电器，提升了系统运行的灵活性，能够节约空间，延长使用周期，显著提升系统自动化运行水平。

2.2 电能储存技术。出了传统的抽水蓄能方式之外，电能储存技术具有更强的实用性，也是下一阶段电力系统新技术的应用代表，其核心部件为交直流变换器，是由GTO 器件、蓄电池组成，通过蓄电池系统，能够调节电源，也可以作为系统备用电源。目前，在各个国家中，都普遍应用了电能储存技术，这一技术的应用优化了蓄电池储能密度，降低了投入成本，也可以有效延长系统寿命。数据显示，蓄电池储能密度可以达到100～200WH/KG，其寿命为10 年左右，目前，我国在超导储能、聚合物薄膜电池、飞轮储能、镍锌电池、锌-空气电池等电池类型的研究上，已经取得了突破性进展，在不久的将来，将会用于电力系统，能够大幅优化电能使用效率。

2.3 电能质量控制技术。要提升电能的利用率，需要为用户提供稳定、可靠、质量优良的电能，在社会发展、进步下，对于电力系统的运行可靠性、安全性也提出了新要求，为了满足用电要求，各个企业开始推行可编程控制器、计算机信息系统、自动生产线、机器人、变频器等技术，这类技术对电能供应的要求非常高，如果电力系统的运行不稳定，那么就会大幅影响企业的发展。纵观目前的研究来看，电网污染包括电压降落、闪变、脉冲、暂态升高、谐波、断电等，在各类配电系统中，已经开始应用各类新型电子电力设备，各个发达国家也提出“用户电力技术”理念，我国也根据电网系统运行要求开发出相应的电子电力装置，并大力应用动态电压恢复器，动态电压恢复器是由变压器、直流储能电路、变换器等共同组成，能够检测到电压波形变化，产生补偿电压，提升电压运行的稳定性。

2.4 在线检修技术。对于电力系统，传统检修方式采用的是定期检修方式，由工作人员定期检查电缆处与设备厂房，这种常规的检修方式中，如果设备出现问题，经常无法及时发现安全隐患，且这种检修方式需要耗费大量的人力、物力与财力，检修也是大规模检修，成本较高。在下一阶段下，需要大力推行在线检修技术，应用网络技术、传感器跟踪设备运行状态，在发现问题后，可以将数据搜集出来，判断故障位置，由维修人员定点维修，这种方式提升了故障检出率，可以保证系统的安全、稳定运行。

3 电力系统新技术的未来应用趋势

从整体来看，电力系统的自动化是电力系统发展的永恒趋势，其主要内容涵盖“发电控制自动化”、“配电自动化”、“电力调度自动化”，在20 世纪50 年代之前，我国电力系统自动化发展装置单一、局限，进入了60 年代后，电力系统达到了上千万瓦，并大力应用远程通信技术，到了80 年代，计算机在电力系统中得到了广泛应用，电网实时监控系统诞生，各类继电保护、自动调节装置也得到了广泛应用。在未来阶段下，电力系统会朝着如下几个方向发展：

3.1 智能化、远程化。在以往的电力系统中，人员管理范围有限，应用的平台是工业计算机、扩展测控法，控制能力不佳。在网络技术的成熟下，这一控制系统也将会被远程网络控制替代，对于研究人员而言，也要主动掌握先进网络技术的应用方法，促进技术的发展与革新，应用各类移动终端，以满足远程、高质量控制要求。利用远程网络控制系统，让电力系统控制变得自动、智能，既能够降低成本，也可以节约宝贵的空间。

3.2 图形化展示与控制。在传统电力系统中，在电力调度、管理中，会产生大量数据，这类数据处理难度高，也会耗费大量的时间和人力，在信息化时代中，信息量逐年递增，在电力系统，也出现了大量数据，应用单一的处理技术，工作上存在诸多不便。而借助图形化技术，能够让繁杂的信息以图形方式来呈现，让电力系统的管理变得更加便利、轻松。在未来的自动化发展过程中，智能计算机的应用将占很大比重。通过智能计算机，高速运算大量数据信息，高效获取图像信息，对于电力系统的图形化发展发挥着重要作用。

3.3 分布化、新能源。分布化也是电力系统的未来发展重要方向，是在用户周围设置发电装置，这类装置能够实现自行发展，可以保障用户的正常供电。在各类因素的影响下，环境恶化问题日益严重，能源枯竭，在这一背景下，各个国家都在积极发展新能源。如太阳能、风能、地热能等，这类新能源的应用，对电力系统的运行带来了新的挑战。在下一阶段，电力系统也从以往的分布式朝着集中式发展，借助各类新型能源，满足了环保、节能要求，通过分布式装置的应用，提高了各类新能源的利用率，也让电力供应更加节能、稳定。

3.4 安全监控系统的大力发展。目前，GPS 全球定位系统已经在手机定位、汽车定位、导航等领域等得到了广泛应用，而这一技术，也适合应用在电力系统中，如果电力系统中某个节点发生故障，能够提醒相关人员迅速发现故障，迅速解决故障。将GPS 技术与光纤通讯结合应用，对电力系统的运行进行全程、24 小时监控，真正实现了动态化监控，在GPS 的辅助下，不需要人工，即可完成对电力系统的监控。

4 结论

电力行业要保障人们的正常用电，电力系统自动化发展方向已成为必然。提高电力系统自动化水平，充分利用新技术，实现电力系统的自动化智能化管理，是经济发展提出的客观要求。电力系统的稳定运行与人民的生活、社会经济发展之间有密切关联，在经济发展下，人们对于电能的需求也提出了新要求，电力系统包括发电、输电、变电、配电、用电几个部分，在电力技术的应用上，电压等级、供电等级、综合性能也发生了显著变化，为了满足人们的用电要求，需要对现有技术进行改革与创新。