新型电力系统智能电子装备包括哪些

 

新型电力系统概念的提出：

1、新型电力系统内涵：

2021年8月3日，《人民日报》发表《加快构建新型电力系统》一文，提出构建以新能源为主体的新型电力系统，需要在电能的产、送、用全链条加大投入力度。

从电源侧看，为了解决新能源装机带来的随机性、波动性问题，必须加快推动储能项目建设;从电网侧看，保障供电可靠、运行安全，需要大幅提升电力系统调峰、调频和调压等能力，需要配置相关技术设备;

国家能源局

关于加快推进能源数字化智能化发展的若干意见

首台（套）重大技术装备应用示范扶持计划

（二十一）加大支持力度。国家明确的各类能源数字化智能化示范项目，各级能源主管部门要加大支持力度，优先纳入相关规 划。将能源数字化智能化创新应用示范相关技术装备优先纳入能源领域首台（套）重大技术装备支持范围，享受相关优惠和支持政 策，并在行业评优评奖方面予以倾斜。

从用户侧看，政府鼓励用户储能的多元化发展，需要分散式储能设施与技术。长远来看，这是推动电力行业高质量发展、实现碳达峰、碳中和目标的必要之举。

2、传统电力系统数字化转型

1)、源结构由可控连续出力的煤电装机占主导，向强不确定性、弱可控性出力的新能源发电装机占主导转变。

2)、负荷特性由传统的刚性，纯消费性向柔性、生产与消费兼具型改变。

3)、电网形态方面，传统电力系统是单向逐级输电为主，新型的包括交直流混联大电网、微电网、局部直流电网和可调节负荷的能源互联网。

4)、运行特性的转变，传统电网是由“源随荷动”的实时平衡模式，大电网一体化控制模式。新型电力系统是向“源网荷储”协同互动的非完全实时平衡模式，大电网与微电网协同控制模式转变。

一、新型电力系统智能电子装备

主要包括

智能电网控制器、智能电能表、智能开关、智能变压器等，以实现电力系统的智能化、自动化和现代化。

具体功能如下：

1.智能电网控制器：

集成变压器分接开关、负荷管理、电网容量调控以及数据采集、通信等多种功能，可实现电网的动态调节和管理。

2.智能电能表：

采用数字信号处理技术，实现精准计量和多项功能，如电量统计、远程抄表、电价管理等，为电力企业提供更加精准的数据支持和智能化服务。

 

3.智能开关：

利用集成电路、通信技术和传感器等技术手段，实现开关分合时的智能逻辑判断，提高开关自动化程度和运行可靠性。

4.智能变压器：

采用数字化控制技术和传感器监测技术，可实现变压器容量调节、温度监测、故障诊断等多项功能，提高电力设备的智能化和运行效率。

5、并网换流器

并网换流器是一种用于将交流电能转化为直流电能的电力装置，通常用于将电网交流电转化为适合直流电负载使用的电能。在可再生能源发电中，太阳能和风能发电系统产生的电能大多为交流电，需要通过并网换流器将其转化为直流电，以便供给直流电负载或与电池储能系统连接。同时，由于电网中的电能也为交流电，因此并网换流器也可以将电池储能系统中的直流电能通过逆变器转化为交流电能向电网输送，实现与电网的互联互通。并网换流器通常具有高可靠性、高效率和智能化控制等特点，

6、并网逆变器

并网逆变器是一种电能转换器，将直流（DC）电能转换为交流（AC）电能，用于将太阳能、风能等可再生能源的直流电能转换为与公共电网电压、频率等参数相匹配的交流电能，并输入到公共电网中，实现发电系统与公共电网的互联互通。并网逆变器的主要作用是保证发电系统向公共电网输送的电能质量满足国家电网标准，防止反流电流，保障发电系统安全和稳定运行。

 

7、自动隔离变压器

隔离变压器是一种用于电气隔离和变换电压的电力设备，用于隔离电网和对内部负载供电的电源。隔离变压器工作原理是通过电气绝缘材料将原始电路和输出电路隔离开来，同时变换输入电路电压并输出到输出电路。隔离变压器可以使输出电路和输入电路独立地接地，因此可以保护设备和人员免受电击和触电等危险。此外，隔离变压器还可以对输入电路和输出电路之间的电压进行升降变换，以适应不同负载的要求。在实际应用中，隔离变压器被广泛用于电力系统、电信系统、计算机设备、医疗设备等领域，以提供电气隔离和电压调节功能。

综上所述，新型电力系统智能电子装备的引入，可有效提高电力系统的智能化、自动化和现代化水平。

二、电子智能装备工作原理

1、智能逆变器工作原理

并网逆变器的工作原理如下：

（1）直流输入：太阳能电池板或风力发电机等可再生能源通过直流电缆输入到并网逆变器中。

（2）交流输出：并网逆变器将输入的直流电能转换为符合公共电网标准的交流电能，并输入到公共电网中。

（3）智能控制：并网逆变器内置微处理器等智能控制电路，可以监测、调节和控制输出电压、输出电流、频率等参数，实现最佳的电网适应性，并确保输送给公共电网的电能符合电力系统的规范和标准。

（4）低谐波：并网逆变器的输出电流具有低谐波特性，可以减少输出电流产生的谐波波形对电网质量的影响，确保输送给公共电网的电能稳定、安全。

（5）防反流电流：并网逆变器还具有防反流电流功能，可以有效防止系统故障或停电情况下，发电系统的电能朝反方向流入公共电网，保障发电系统的稳定运行和公共电网的安全稳定。

2、智能并网换流器

是一种用于电力系统中的设备，用于连接两个或多个电力系统。它可以将电力系统中的不同频率和电压转换为相同的频率和电压，以便将它们连接在一起。智能并网换流器还可以监测电力系统中的各种参数，例如电流、电压、功率因素和频率，并根据需要进行调整。它还可以通过网络连接到其他设备，例如发电机、逆变器和电池储能设备，以实现更好的能源管理和优化。

智能换流器是一种电力电子设备，用于将交流电转换为直流电或将直流电转换为交流电。其主要工作原理是通过控制半导体开关的开关状态来改变电路中的电压和电流，从而实现电能的转换。

智能换流器通常由多个IGBT（绝缘栅双极型晶体管）组成，每个IGBT都可以控制电路中的电流和电压。智能换流器的输出电压和电流可以通过改变IGBT的开关状态来控制，从而实现电能的转换。智能换流器的控制系统通常由一个微处理器或数字信号处理器组成，用于监测和控制IGBT的开关状态。该系统可以根据需要动态地调整电压和电流，从而实现高效、可靠和精确的电能转换。智能换流器的应用范围非常广泛，包括工业自动化、电力传输和分配、可再生能源发电等领域。它能够提高电能的利用效率，降低能源消耗和环境污染，是一种非常重要的电力电子设备。

3、发电机并网四个条件

1). 发电机的频率与系统频率相同。

2). 发电机出口电压与系统电压相同,其最大误差应在5%以内。

3). 发电机相序与系统相序相同。

4).发电机电压相位与系统电压相位一致。

 

 

　　

      审核编辑：彭静