智能電網(wǎng)是一個完整的體系，它要涵蓋發(fā)電、輸電、配電、調(diào)度、變電和用電等各個環(huán)節(jié)。據(jù)不完全統(tǒng)計,電力系統(tǒng)80%以上的電能是通過用戶端配電網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)接脩?并在終端用電設(shè)備上消耗的。用戶端涵蓋了從電力變壓器到用電設(shè)備之間對電能進(jìn)行傳輸、分配、控制、保護(hù)和能源管理的所有設(shè)備及系統(tǒng),主要包括智能低壓電器、智能電表和智能樓宇系統(tǒng)。作為用戶端中起到控制與保護(hù)作用的核心電器設(shè)備——低壓電器,其特點(diǎn)是量大面廣,處于電網(wǎng)能量鏈的最底層,是構(gòu)建堅強(qiáng)智能電網(wǎng)的重要組成部分。因此,要打造智能電網(wǎng)首先必須要實現(xiàn)作為電網(wǎng)基石的用戶端低壓電器的智能化,由此構(gòu)建的用戶端智能配電網(wǎng)絡(luò)是構(gòu)成智能電網(wǎng)的重要基礎(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)化、綜合智能化、可通訊的低壓電器將是未來的主流發(fā)展方向。
1、智能電網(wǎng)采用統(tǒng)一平臺與標(biāo)準(zhǔn),便于新一代智能低壓電器的開發(fā)與應(yīng)用。
智能電網(wǎng)要求用戶端采用統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品,使目前各種自動化系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、管理系統(tǒng)和在線監(jiān)測裝置中的測量、保護(hù)、控制等功能能在新的、統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)支持系統(tǒng)中逐步集成、整合,并最終實現(xiàn)各種技術(shù)的高度融合,從而為提高智能電網(wǎng)系統(tǒng)可靠性、縮短安裝和維護(hù)時間等帶來利益。這將為新一代智能低壓電器的開發(fā)與應(yīng)用帶來極大的便利。
2、智能電網(wǎng)堅強(qiáng)、自愈、互動、優(yōu)化等要求將極大地促進(jìn)具有早期預(yù)警與快速安全恢復(fù)和自愈等功能的新一代智能低壓電器的開發(fā)與應(yīng)用。
根據(jù)智能電網(wǎng)堅強(qiáng)、自愈、互動、優(yōu)化等要求,將智能電器構(gòu)成系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)和測量技術(shù)實現(xiàn)系統(tǒng)的壽命管理、故障快速定位、雙向通信、電能質(zhì)量監(jiān)控等功能。應(yīng)用智能配電網(wǎng)中的低壓電器信號采集系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)字化,既能確保足夠的采樣速率和良好的準(zhǔn)確度,又便于對事件進(jìn)行早期*估和通過對實時數(shù)據(jù)的分析進(jìn)行故障早期預(yù)警;通過網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測器快速定位故障點(diǎn);通過網(wǎng)絡(luò)重新架構(gòu)、優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行以及配網(wǎng)故障時的故障隔離和非故障區(qū)域的自動恢復(fù)供電,實現(xiàn)配電網(wǎng)的快速安全恢復(fù)和自愈,從而全面滿足智能配電網(wǎng)的保護(hù)與控制要求。因此隨著智能電網(wǎng)的建設(shè),新一代智能低壓電器的應(yīng)用將越來越廣泛[3]。
3、智能電網(wǎng)在可再生能源發(fā)電、提高電能效率和質(zhì)量等方面對低壓電器提出新的要求。
一方面為了實現(xiàn)可再生能源發(fā)電的利用和電能的削峰平谷以提高電能效率而開發(fā)的可再生能源發(fā)電系統(tǒng),以及電動汽車等用電設(shè)備的快速充電裝置等,需要開發(fā)適用于這些系統(tǒng)的具有特定功能和性能要求的低壓電器;另一方面,這些設(shè)備(如變流設(shè)備、并網(wǎng)設(shè)備、能源的間歇接入設(shè)備、充電裝置等)的應(yīng)用將嚴(yán)重影響電能的質(zhì)量,因此隨著諧波抑制、無功補(bǔ)償、瞬變過電壓抑制和可再生能源發(fā)電系統(tǒng)過電壓抑制與保護(hù)、自適應(yīng)的動態(tài)抑制設(shè)備、#即插即用?分布式電動汽車充電站設(shè)備等大量需求的誕生,對低壓電器也提出了更多更高的要求,傳統(tǒng)低壓電器將面臨延伸和拓展,這又將是低壓電器新的發(fā)展機(jī)遇。
4、智能電網(wǎng)建設(shè)大力推動可再生能源的利用和電能供求的管理,這也將促進(jìn)低壓電器向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
可再生能源發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用,打破了傳統(tǒng)的生產(chǎn)、消費(fèi)模式,形成了生產(chǎn)者與消費(fèi)者的雙向互動服務(wù)體系。多種輸入數(shù)據(jù),包括定價信號、分時計費(fèi)、電網(wǎng)負(fù)荷情況,通過先進(jìn)的管理軟件,根據(jù)用戶需求采用靈活配置的方式,促進(jìn)用戶參與電網(wǎng)運(yùn)行和管理,平衡用戶電力需求,滿足其需求與供電能力之間的供求關(guān)系,起到減少或轉(zhuǎn)移高峰電能需求、減少熱備發(fā)電站、進(jìn)一步提高電網(wǎng)節(jié)能效果并提高電網(wǎng)供電可靠性的作用,從而最大限度地節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境。這既需要開拓全新的運(yùn)營管理模式,又需要具有雙向通信、雙向計量、能源管理等網(wǎng)絡(luò)化的低壓電器產(chǎn)品及系統(tǒng)的支撐,因此這些需求也將促進(jìn)低壓電器向網(wǎng)絡(luò)化方向快速發(fā)展。