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静止无功补偿器和短路电流限制器
电力电子技术不仅可以为用户提供稳定的电能,还能同时实现频率、相位、电压等的灵活控制。静止无功补偿器、短路电流限制器就是配网中的两个典型电力电子装置。
分布式电压/无功控制设备
电压和无功控制并非新概念,所有的配电系统均需要电压和无功控制,以维持母线电压水平,保障较高的功率因素。尤其是目前,电力公司正在采取措施提升电网运行效率、资产管理水平,此时的电压/无功控制技术就更加重要了。
配电系统的控制器通常采用“独立模式”,即控制器只根据其设备自身的测量信息动作。近年来,随着配网馈线的频繁重构、并网新能源功率波动的影响,在这种动态环境下,电力公司就不得不考虑效率、线损、稳定性这些过去不那么严重的问题。曾经普遍采用的“独立模式”的控制器无法满足新形势下的需求了。因此,必须研发新技术、新设备,要求能根据环境变化,动态协调不同类型的电压/无功控制设备。
智能逆变器
逆变器是将直流电能变换为交流电能的设备。逆变器是光伏发电系统中最为复杂的设备,是系统中成本第二高的设备,同时也是系统中最脆弱的环节。光伏电池板一般非常坚强可靠,有长达25年的使用寿命,而逆变器的寿命一般不超过10年。
智能变压器
传统变压器在轻负载下的效率很低,有液体介质泄漏的隐患,并且只有升/降压这一单一功能,不能提供实时电压调节和系统监控的功能。同时,它们不能通过单相电路提供三相电能,不能部分拆开逐个修复。未来配电变压器将作为分布式电源的接口,能接入储能,能接纳电动汽车,采用电力电子器件替代传统配网变压器的设备。
多功能固态开关系统
多功能固态开关设备(solid-state switchgear system),在国内常被称为能源路由器,用于替换传统配电网开关,是用于配电自动化的典型智能电子设备。
本地能源网络控制器
当前能源网络的结构正向智能电网和低碳发电、本地能源网络(Local energy networks,LENs)和电力交通相结合的方向发展。LEN包括终端用户的能源服务设备,分布式发电,本地储能,基于建筑、校园或社区层面的需求侧响应功能。分布式、集中式的控制结构决定了LEN和配电网、大电网之间的交互关系,而系统的整个布局则能够促进基于这两种控制结构的高度交互的网络的发展。这些结构有利于整合连接在高压电网中的集中式发电电源。特别地,这种结构使得不太可控的可再生能源发电,如风电、光伏和一些起平衡作用的电源互联起来了。
预计到2030,10%的既有馈线和25%的新建馈线将包含LEN控制器。
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