输配电技术发展趋势及应用前景

输配电技术发展趋势及应用前景

李蒙

（呼和浩特市电力勘察设计院内蒙古010010）

摘要：随着社会进步和经济发展，对能源的需求日益增长，人类社会赖以生存的社会和经济发展都离不开能源作支撑，现代社会和经济对能源的依赖越强。清洁可再生的电力由于最为广泛的应用范围而与人们生活工作形影不离，更作为经济运行的支撑使社会不断发展顺利前行。如何发展新技术、以满足社会和人民需求是整个电业行业电力技术的主要工作目标。

关键词：输配电系统；输电技术；配电技术

1发展输配电技术满足社会和群众需求

随着技术进步和工艺改进，社会对供电质量、及输配电服务技术要求不断提高，迫切需要加快输配电行业技术整体创新与发展，来不断满足社会进步与经济发展以及人民群众日益增长的对电力供应的需求。

1.1输配电技术发展现状

输配电行业近来随着科学技术的进步，新技术不断投入实际运用。尤其在特高压输电方面，自2005年以后，国家电网开始确立并建设特高压设备关键技术、工艺标准、示范工程，取得了增加输电效能、节约资源、环境保护的效果。依据我国能源分布国情和西电东输的优化能源需要，适应能源发展战略，完成输电技术难题，使得直流输电技术迈向新台阶。

发展1500千瓦变速频风力机组与1200千瓦直驱动辞式机组项目，包括设计、偏航系统、变速恒频和其他关键技术。以及1500千瓦水冷风力机组的开发成功，可再生能源技术上取得突破。加快数字化应用推进步伐，如南方电网首建的数字化电网控制中心和网络变电透传，标志我国输配电管控网络已经走入数字化时代。

1.2输配电技术发展遵循的原则

1.2.1经济性与可靠性：在满足社会对输送和分配电力的需求前提下，尽量降低成本，提供“价廉物美”的电源。随着电力应用范围更加广泛和用户不断增多，电力负荷迅速增加，增加了电力事故的隐患和破坏性，所以安全运行是对电力输配的又一个总体要求。

1.2.2环保和供电质量：在满足输配电需求的同时，要节能减排，生态环保，努力减少电磁和静电对生态环境的破坏，以及架线布网对自然和人居环境的影

响，使之控制在规范之内。随着网络和通讯技术的发展，电子设备、精密仪器不断被广泛应用，市场对电能质量需求不断增高，电压稳定、谐波瞬闪等，对供电质量产生影响，也可能导致对设备器材、工作系统以及家庭电器的破坏。所以努力提供优质电能供应是输配电技术的重点发展方向。

2输电技术的发展

目前，我国的输配电技术还不能适应社会和群众日益增长的用电需求，需要今后不断完善和研究。输配电技术涉及输配电系统、设计建设、传输维护等多种技术系统。有些技术属于传统系列，相对成熟，需要不断改进，有些属于采用新科技应用，还没有定型。传统三相高压交流技术形式适合长远距离输送，目前被广泛使用，一般电压在765kV，高电压的发展受到技术限制，未来的趋势将朝向更新技术，采取线路专用走廊输送电力。高压直流也是被广泛使用的输送电技术，我国的500kV上海、华东、广东都有高压直流输送工程。目前采用的多端直流输送属于国际领先技术，以后的发展方向将在关闭器件换流改进的同时，努力简化

成本和优化体积。比如IGBT不被受端短路干扰，避免线路交叉相互影响。此外中等容量在短距离可采用孤立微系统技术，室外换流阀、连续整合滤波等技术。

柔性交流输电技术（FACTS）又称为灵活交流输电技术。该技术基于现代电子和控制手段整合交流的阻抗/相位的输电技术，可以增加线路运送能力，提高电力

系统稳定水平，降低输电损耗，整合有无功流，特别适合调整线路负荷，解决线路瓶颈阻耗，增强电网效能。自国家允诺协议购电之后，急需灵活调控供应线路。同时电网负荷增大，也亟需提高稳定性的新技术。近些年可控整流与关闭器不断被应用，100mm的晶闸线管已达6～10kA的耐压能力，可通电流6kA，电子器件可以开断30～40MW的能力。

3配电技术的发展

目前比较常见的放射形网络，优点在于施工简单，设备投入少，不足是可靠性较差。多会线平行网络可靠性较高，但是设备复杂。环式电网以及网络型电网可以增加可靠性，可设备配置较多，维护也较复杂，各自有自己的优点和不足，实际应用应根据具体情况酌情而定。

3.1电网的自动化构成

自动化配电系统属于技术最快更新的领域，主要有：scADA、馈线自动/地理讯息/设备监控/故障维护/负荷管理等系统，系统间有时可以组合运行，也能离线讯息集成。未来的技术趋向于构建开放式网络平台自动系统，提高配电数据收集/自动整合/故障分剥/负荷监控/电网管理等功效。

电能监控是今后主要的配电组成，电能不仅是受制于电压、频率及不对称的因素，也有各种瞬间波动于干扰，主要是瞬闪/降压/脉冲/震荡的阻碍，需要有新的技术来监控电能，以确保质量。为此有特定指电力技术，运用电子监控技术给用户需求电能的方式，如电网同步补偿器，电压恢复仪，分别用于静动态运行。

（FRIENDS）系统为高效灵活，提供多类型电能运行系统。采取静止开闭器和高压侧配线路以及低压侧配线路相通，通过连接光缆进行讯息整合与交流。

3.2仪表和施工及电源

仪表构成未来电网的重要一环，目前的配电仪表不只是计量手段，也兼备负荷核查、实时电价、区间指示、电能检测等功效。具有监视电压瞬减、谐波、顺闪等作用，同时也可以进行双向通讯、访问客户、自查报警、误差弥补等多项功效。配电建设与施工，多时在条件复杂、公路交叉、管线车辆拥挤环境中进行，宜采用的工艺是电缆定向敷设工艺、地下管线设备的测位技术，如地下雷达定位仪，可在显示屏呈现地下4米埋设物。分布式电源功率可达数kW～MW模块型，并能与周边环境兼容，可以与电力和用户所有，来满足系统与用户特殊需求。电源可以节约电网投资，增强可靠性等。目前主要是微型气轮与燃烧型电池。随着电力市场开放，适合安装用户附近的分布式电源是当前和今后的主要发展趋势。此电源不只是在技术经济上优越性能，也提高供电可靠功能，可以在电网遭受意外而持续为重要用户提供电能，提高重要需求的稳定性，如重要仪式、政府外交、医疗用电、重要科研等。此外，电力车电源也在研发的预期之内。

4各国的输配电发展

经济增速与电网电发展紧密相连，输配电是一个国家的经济发展的主要能源保障。因此，随着主要经济大国经济的快速发展，输配电行业在各国经济中都占据着重要位置。

各国都非常重视输配电技术的发展，从输配电领域各国专利申请态势看，近几十年专利申请数量和质量都有较快速增长，各年度的技术专利申请在高位运行，是输配电技术领域研发高峰时期。专利申请的主要来自日本、中国、美国、欧洲，专利申请合计占总量的91%。总体来看，发达国家输配电技术处在领先地位，随着我国经济的进步，输配电技术也得到较快发展，在国际上占有重要位置。

5结语

随着社会进步和经济发展，对能源的需求日益增长，人类社会赖以生存的社会和经济发展都离不开能源作支撑，现代社会和经济对能源的依赖越强。清洁可再生的电力由于最为广泛的应用范围而与人们生活工作形影不离，更作为经济运行的支撑使社会不断发展顺利前行。如何发展新技术、以满足社会和人民需求是整个电业行业电力技术的主要工作目标。

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