据中国电工技术学会获悉，由该学会主办的“2012第七届中国电工装备创新与发展论坛”近日在京召开。原机械工业部副部长、中国电工技术学会理事长孙昌基在论坛中说，经过几十年的发展，我国电力设备制造水平已经位居世界前列，我国的电工装备制造企业能够胜任智能电网的发展需求。
孙昌基表示，能源问题是国家战略问题，而推进智能电网建设是解决能源问题的重要抓手，事关经济发展全局。作为一个将给中国电网运行模式乃至经济模式和人民生活方式带来深刻变化的重大工程，智能电网将拉动非常庞大的设备市场需求。
孙昌基认为，构建智能电网的基础是智能电力设备。尽管我国电力设备制造水平已经位居世界前列，但距顶尖水平尚有一定的差距。因此，电工行业亟待转型升级，以满足智能电网对自动化、信息化、数字化和互动化电气产品的需求。电工设备行业需要下大力气解决安全可靠性、电能质量、互动性等问题，要掌握诸多关键技术并拥有自主知识产权及核心装备制造能力。
智能电网 未来电网的发展方向
在绿色节能意识的驱动下，智能电网成为世界各国竞相发展的一个重点领域。
智能电网是电力网络，是一个自我修复，让消费者积极参与，能及时从袭击和自然灾害复原，容纳所有发电和能量储存，能接纳新产品，服务和市场，优化资产利用和经营效率，为数字经济提供电源质量。
智能电网建立在集成的、高速双向通信网络基础之上，旨在利用先进传感和测量技术、先进设备技术、先进控制方法，以及先进决策支持系统技术，实现电网可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的高效运行。
它的发展是一个渐进的逐步演变，而是不是一场彻底的变革，是现有技术和新技术协同发展的产物，除了网络和智能电表外还饱含了更广泛的范围。
建设以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展，以信息化、自动化、互动化为特征的坚强智能电网，全面提高电网的安全性、经济性、适应性和互动性，坚强是基础，智能是关键。
智能电网“网”开一面 电力设备“智”赢天下
智能电网是未来整个电力网络的发展方向，重点关注新能源发电，网络的可靠性和效率。对于电力设备商来说如何在发电、输电和配电、用电整个环节实现管控一体化、互动化是关注的焦点;而对于自动化企业来说，提供从发电到用电整个价值链中的自动化、IT和可控制的电力设备来满足智能电网的需求，是占据未来电力市场的核心所在。
电力设备是电网中重要的基础设施，尤其是在输配电网络中。为满足未来智能电网的需求，我们需用提供高效、可靠的智能电力设备。那么，如何才能实现电力设备的智能化呢?
随着科学技术的发展，新的互感技术、传感技术、智能组件和通信技术等先进的科技使得电力设备智能化成为可能。
新型的电子式互感器
传统的电磁式电流电压互感器难以直接完成计算机技术对电流电压完整信息进行数字化处理的要求，难以实现电网对电量参数变化的在线监测。一种能与数字化网络配套使用的新型电流电压互感器成为电网安全高效运行的迫切需要。
随着计算机技术和电力设备二次系统测量、保护装置的数字化发展，电力系统对测量、保护、控制和数据传输智能化、自动化及电网安全、可靠和高质量运行的要求越来越高，具有测量、保护、监控、传输等组合功能的智能化、小型化、模块化、机电一体化电力设备，对电网安全、可靠和高质量运行具有重要意义。这已成为国内外著名电力设备生产企业进行产品研发的主流。
新型电子式互感器分为有源和无源两类，具有绝缘性能优越、抗电磁干扰、不饱和、易于数字信号传输、测量带宽和精度高、结构紧凑、重量轻、运行时无噪音。2003年，国内开始试点电子式互感器，2006年，开始在而整个变电站试点使用，全光纤互感器则是近几年内挂网试运行。
先进的传感器技术
传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
在利用信息的过程中，首先要解决的就是要获取准确可靠的信息，而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。因此可以说，没有众多的优良的传感器，现代化生产也就失去了基础。
它是实现自动检测和自动控制的首要环节，智能设备需大量采用传感器，作为数字量采集和输入。
预防性维修的智能组件
能源是所有现代企业赖以生存的基础性资源和前提条件，同时又是一项重要的成本开支，这些特点又以电力能源表现的最为普遍、最为鲜明。能源管理信息化、自动化在企业信息管理系统中站有举足轻重的地位，这也是由能源在企业生产运营中的重要性所决定的。
实现对电力的自动化监视与控制，实施智能化配电监控系统可以有效保障供电可靠性和供电品质，为连续性的自动化生产提供保证;有利于合理安排生产计划，优化负荷分配，节约电力成本以及检修成本;提高维护人员工作效率，减小劳动强度，节约人力资源。
因此，设备制造商需要通过在线监视，实现自我诊断，及时发现设备可能出现的问题，进行预防性维修。这就离不开大量的智能组件，它的研发需要一次、二次设备制造商间的密切配合，共同进行。如ABB根据国内市场的需要，同国内部分二次设备制造商共同开发部份智能组件。这些智能组件能够帮助断路器、变压器、油色谱等设备实现在线监测。
通信标准IEC61850
为方便变电站中各种IED的管理以及设备间的互联，就需要一种通用的通信方式来实现。IEC61850提出了一种公共的通信标准，通过对设备的一系列规范化，使其形成一个规范的输出，实现系统的无缝连接。
IEC61850标准是基于通用网络通信平台的变电站自动化系统唯一国际标准，吸收了IEC60870系列标准和UCA的经验，同时吸收了很多先进的技术，对保护和控制等自动化产品和变电站自动化系统(SAS)的设计产生深刻的影响。
它将不仅应用在变电站内，而且将运用于变电站与调度中心之间以及各级调度中心之间。国内外各大电力公司、研究机构都在积极调整产品研发方向，力图和新的国际标准接轨，以适应未来的发展方向。
电力设备行业高举智能电网和特高压大旗
据国家电网公司年度工作会议规划，2012年将开工建设“四交三直”特高压工程，它们是锡盟—南京、淮南—上海、蒙西—长沙、雅安—皖南特高压交流工程和哈密—郑州、溪洛渡—浙西、准东—重庆特高压直流工程，加上南方电网的“两渡”直流工程，特高压在2012年或将迎来爆发。
“四交三直”直流确定性更强
从往年经验来看，直流特高压大都能够按照计划开工，具备更强的确定性。特高压交流输电工程建设一直以来受到的质疑声较大。除因为大区域联网会涉嫌垄断和导致大电网运行故障外，晋东南-荆门第一回路输电线路投运后平均输电容量低于设计容量也是特高压交流饱受争议的一个重要原因。
实际上，虽特高压交流倍受争议，但仍有其存在的必要性。我国华北、华东、华中电网之间具有巨大的错峰、调峰、水火风核电源结构互补等特性，因此需要通过“三华”同步联网来实现区域电网之间灵活的潮流转换，因500kV线路输送能力有限，在区域联网时缺乏经济性，直流输电灵活性欠佳，因此特高压交流是实现“三华”地区同步联网的最佳选择。而“三华”地区同步联网后强大的交流网架也有利于消纳更多的直流馈入电流。目前，皖电东送淮南-上海特高压输电工程已开工并开始招标，特高压交流已取得实质性进展，其他特高压交流工程的获批可能性与以前相比也大大增强。
智能变电站“遍地开花”造福龙头企业
从2011年第2批开始，智能二次设备与传统二次设备同批招标。根据招标情况来看，相对简单的变电站监控系统的智能化水平最高、从第2批的3.78%提高到第6批的52.65%，平均智能化率为30.94%。技术壁垒较高的智能保护类设备的智能化水平虽然相对较低，但越来越多的变电站使用智能二次设备已经成为不争的事实。
与普通二次设备相比，智能变电站通信和数据采集模式都发生了根本性改变，同时智能二次设备因需要更多的智能化部件，所以造价相对较贵，招标价格也稍高。2011年，新增110kV及以上变电容量没有明显增长，但因二次设备造价偏贵而且智能变电站会产生一些新的二次设备需求，因此二次设备的总需求增速也较为可观，相关企业将会因此受益。
未来几年，高压超高压变电容量的增长将趋于稳定，但考虑到智能二次设备相对于传统二次设备价格略高，因此我们预计随着二次设备智能化率的提高以及变电站中二次设备比例的提升，变电站二次设备的需求增速仍将获得高于输变电设备行业的增长速度。同时，我国尚有一半以上的35-110kV变电站没有实现自动化，因此，其自动化改造也将形成相应二次设备需求，35-110kV变电站二次设备的需求增长将明显快于220kV及以上变电站。
在传统变电站中，测量、控制、检测、计量、保护等功能的二次设备是分散布置且是孤立运行的，一次设备和二次设备之间通过电缆实现连接。智能变电站的发展需要将间隔层的二次设备高度集成，形成一体化的智能组件并通过光纤和一次设备以及站控层设备实现通信。随着技术进步，未来智能变电站将不存在一次设备和二次设备的概念，测量、控制、检测、计量、保护等功能的二次设备将全部集成到一次设备内部组成智能设备，以满足智能变电站对自动化和智能化的要求。因此，智能二次设备不但本身技术壁垒提高，同时集成化趋势也对厂商的集成能力提出了更高的要求。技术水平高、产品线齐全的二次设备制造企业将成为最终的赢家。因此，随着智能变电站建设进程的深入，二次设备制造龙头企业将充分受益。
配电自动化未来增长潜力巨大
配电自动化是智能电网中成长潜力最大的环节2012年中压配电一次设备的建设规模将继续扩大并随后转入稳定成长期，随后，配电二次系统的建设也将步入规模化启动时期。
目前，我国主干网变电站自动化等二次系统的技术水平国际领先，与主干网很高的自动化水平形成鲜明对比的是，我国配电网自动化水平极低。在配电开关中，能够实现遥信、遥测和遥控功能的开关设备占比仅为6.7%，实现遥信和遥测功能的开关占比仅为2.2%。极低的配电自动化水平不但与主干网在技术上严重脱节，如果这一状况不改进，可以不无夸张地说，智能电网将无从谈起。
2010年，我国10kV城市用户平均供电可靠率为99.92%，用户平均停电时间为6.72小时，与国外相对发达国家和地区平均最多不到100分钟的停电时间相比，差距明显。一般来说，如果供电可靠性水平低于3个9，通过对一次设备的投资便可实现可靠性水平的提高;供电可靠性指标超过3个9后，如想再提高供电可靠性，只有通过配电自动化来实现。从经济性角度来看，我国提高配电自动化后，可减少经济损失达到850亿元，与每年约100亿元的配电自动化投资相比，经济效益显著。
配电自动化系统按照形式和发展阶段划分，可分为简易型、实用型、标准型、集成型和智能型配电自动化系统。实用型是目前配电自动化试点的主要形式。根据测算，如果对目前的配电设备进行自动化改造，则包括32个省会城市、283个地级城市和2010个县级城市在内的城网配电自动化终端和主站的总市场容量将分别达到576亿元和91亿元，总市场容量接近700亿元，如考虑到通信网络的投资，则总市场容量将不低于1000亿元。我们假设10年内完成配电自动化改造，并考虑新增配电设备的自动化需求，则平均每年市场容量或可达到120亿元。
微电网技术在国际上已受到广泛重视、发展迅速。微电网作为大电网的重要补充和可再生能源利用的有效形式，在我国亦将得到快速发展。微电网本身具有独特的技术特点，而大范围接入会对电网规划、运行、管理等方面产生诸多影响。那么，在接入大电网的过程中，都会涉及到哪些相关的设备以及所起的作用，北极星智能电网在线编辑做了如下盘点和汇总。
一、 孤岛检测设备
当电网故障、停电检修等原因造成微电网与主电网的连接中断，微电网需要从并网运行模式切换到离网孤岛运行模式，保证微网内负荷的供电可靠性。孤岛检测是微电网孤岛运行的前提。
孤岛检测的方法可分为三大类：
(1)开关状态检测法，即利用通信手段来检测电网断路器的开断状态，而安装在微电网侧的信号接收器根据断路器的状态来判断孤岛状态的发生;
(2)被动检测法，即根据电气量(如电压、频率)的变化量及相应的变化率来判断孤岛状态的发生;
(3)主动检测法，即人为向系统内部注入小的扰动，通过小扰动的影响，将微电网内部电气量的变化量放大，从而判断出孤岛状态。
这三类方法各有优缺点，一般根据需要选择不同的检测方法。本项目的微电网系统控制器的孤岛检测方法为被动检测法。用到的判据有：低压及过压判据;谐波判据;低频及过频判据。
在实际工程应用中，在使用这些主判据的同时，需要考虑这些主判据适用的条件，增加必要的闭锁条件。以低压判据为例，在微电网内部故障时，低压判据也会启动。为了防止误动，本装置增加了进线电流的方向闭锁条件，即故障电流方向指向微电网内部时，认为发生了微电网内部故障，此时闭锁孤岛检测判据。
二、并网控制器
装置的自动并网功能是指当微电网处于孤岛运行模式时，如果检测到系统侧电压恢复正常，则合上进线断路器，微电网转入并网运行。
为避免并网瞬间大冲击电流引起危害配网系统和微电网内的电子设备，在合闸前，装置检测微电网电压和配网系统电压之间的相位差θ，当θ小于一定值，且θ为减小趋势时才允许发合闸命令并网。
三、 保护测控设备
经过研究表明，微电网容量较小时，在其并网运行的情况下，如果发生故障，故障电流仍然是由配电网系统提供，其值仍然相对较大。微电网系统控制器的保护仅仅是在微电网并网运行时才起作用，故配置了常见的过流保护及相对应的测控功能。
四、微电源控制器
微电网主要靠微电源控制器来调节馈线潮流、母线电压级与主网的解、并网运行。由于微电源的即拔即插功能，控制主要依赖于就地信号，且响应是毫秒级的。
五、保护协调器
饱和协调器既适用于主网的故障，也适用于微电网的故障。当主网故障时，保护协调器要将微电网中重要的负荷尽快地与主网隔离。其某些情况下微电网中重要负荷允许电压短时暂降，在采取一定的补偿措施后可使微电网不与主网分离。当故障发生在微电网内，该保护应该在尽可能小的范围内将故障段隔离。
六、能量管理器
能量管理器按电压和功率的预先整定值对系统进行调度，相应时间为分钟级。
七、储能装置
八、无功补偿等电能质量补偿设备
微网是相对大的电网而言的，是一个小的电网，微网比较大的特点是他可以自给自足。无功补偿其他传统电网也会用，主要是供电公司对电能质量有要求，并网的话需要保证电能质量满足要求。
无功功率补偿，简称无功补偿，在电子供电系统中起提高电网的功率因数的作用，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。合理的选择补偿装置，可以做到最大限度的减少网络的损耗，使电网质量提高。反之，如选择或使用不当，可能造成供电系统，电压波动，谐波增大等诸多因素。
在小系统中，通过恰当的无功补偿方法还可以调整三相不平衡电流。按照wangs定理：在相与相之间跨接的电感或者电容可以在相间转移有功电流。因此，对于三相电流不平衡的系统，只要恰当地在各相与相之间以及各相与零线之间接入不同容量的电容器，不但可以将各相的功率因数均补偿至1，而且可以使各相的有功电流达到平衡状态。
