電力工業(yè)是當前工業(yè)界最后幾個還沒全面應用傳感器技術(shù)、通信技術(shù)以及計算機技術(shù)來提升服務(wù)水平、降低運行費用的重要工業(yè)，尤其是配電網(wǎng)領(lǐng)域。未來配電網(wǎng)在新技術(shù)應用上還存在廣闊的發(fā)展空間。此外，為了應對不斷增長的分布式電源、電動汽車等新型負荷，以及對電能質(zhì)量和供電可靠性的高要求，配電網(wǎng)亟需引入若干新技術(shù)。
電氣工程專家認為：未來配電網(wǎng)將在各個變電站之間使用高速寬帶通信系統(tǒng)，利用智能電子設(shè)備(Intelligent electronic devices，IEDs)進行自適應控制和保護，應用能量管理系統(tǒng)監(jiān)測配電網(wǎng)的運行狀況，并充分采用智能系統(tǒng)減少電能質(zhì)量問題和提高供電可靠性。
未來配電網(wǎng)中將會逐步普及的新技術(shù)包括：
1、先進的配電網(wǎng)自動化(Distribution automation，DA)技術(shù)
2、配電網(wǎng)饋線自動化技術(shù)，包括智能饋線終端重合器和繼電器
3、電力電子技術(shù)
4、饋線電壓/無功控制技術(shù)
5、先進傳感技術(shù)
6、智能通用變壓器
7、多功能固態(tài)開關(guān)技術(shù)
8、配電網(wǎng)故障預測及定位技術(shù)
9、先進的計量設(shè)施(Advanced metering infrastructure，AMI)
10、本地能源網(wǎng)絡(luò)控制器
11、分布式電源，包括分布式發(fā)電設(shè)備，可再生能源，儲能設(shè)備。
先進的配電自動化技術(shù)
配電自動化對配電網(wǎng)中的重要設(shè)備進行持續(xù)監(jiān)測和自動控制，整合了配電網(wǎng)監(jiān)測控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(Supervisory Control and Data Acquisition，SCADA)。先進配電自動化(Advanced Distribution Automation，ADA)包含從重要饋線采集信息的智能傳感器，電子控制器，雙向通信系統(tǒng)。ADA系統(tǒng)采集并顯示電壓、電流、有功、無功、設(shè)備狀態(tài)、運行狀態(tài)，事件日志以及跟配電系統(tǒng)狀態(tài)有關(guān)的其他信息。操作員可以很方便地遠程控制電容器的接入、斷路器的開斷以及電壓的調(diào)節(jié)。變電站自動化如果裝設(shè)了自動開關(guān)、重合器、電容器和高級計量裝置，就能充分地發(fā)揮智能電網(wǎng)的功能了。
ADA不僅將智能系統(tǒng)引入了變電站和計量設(shè)施中，還將智能系統(tǒng)帶入配電網(wǎng)饋線當中。配電網(wǎng)饋線中的智能系統(tǒng)包括：
1、配電網(wǎng)中的自動開關(guān)：使配電網(wǎng)實現(xiàn)最優(yōu)重構(gòu)
2、自適應保護系統(tǒng)：協(xié)助配電網(wǎng)重構(gòu)和集成分布式電源(Distributed energy resources，DERs)
3、電力電子控制器：提高系統(tǒng)的可靠性和技術(shù)性能
4、電壓調(diào)節(jié)和無功控制器：減小系統(tǒng)網(wǎng)損，提高電能質(zhì)量，促進新能源消納。
智能饋線終端重合器和繼電器
用基于微處理器的智能繼電器和重合器來替換基于電子機械的保護控制系統(tǒng)是智能電網(wǎng)發(fā)展的必然過程。預計到2030年，70%的饋線都將配備智能繼電器和重合器。在饋線首末端用智能電子設(shè)備替換傳統(tǒng)的機電式繼電器保護和控制設(shè)備具有如下優(yōu)點：
1、測量儀器能夠持續(xù)地對測量值（電流、電壓等）進行監(jiān)測分析，能及時處理測量信息并計算出有用數(shù)據(jù)（如到故障點的故障距離）。
2、能將IEDs測量或計算出的數(shù)據(jù)通過基于工業(yè)標準協(xié)議的通信系統(tǒng)傳送給外部或者用戶。
3、具有自我檢測能力，使得IEDs能夠檢測自身的內(nèi)部故障并及時通知工作人員進行維修，從而避免系統(tǒng)發(fā)生故障而設(shè)備拒動的情況。
4、可存儲多種運行方式，可按要求將負荷切換到最佳的運行方式。這種功能在智能配電系統(tǒng)中非常重要，尤其是含高滲透率DER的網(wǎng)絡(luò)或者頻繁重構(gòu)的配電網(wǎng)。
5、功能多樣化。絕大部分的IEDs都將多種功能封裝在一個設(shè)備中。比如說，一個繼電保護的IED就具有快速過電流保護、自動重合閘、饋線保護，還有測量和監(jiān)測設(shè)備環(huán)境的功能，這些功能都集成到一個設(shè)備中了，從而減少了設(shè)備內(nèi)部的繞線和控制板體積。
智能線路開關(guān)技術(shù)
智能配電網(wǎng)中包含了大量分布在配電網(wǎng)饋線重要位置上的智能線路開關(guān)。這些智能開關(guān)將支持配電網(wǎng)實現(xiàn)“自愈”功能。同時，它也支持饋線終端實現(xiàn)滿足分布式發(fā)電與負荷平衡需求的最優(yōu)網(wǎng)架重構(gòu)。智能開關(guān)具有如下主要特征：
1、具有工業(yè)標準的通信系統(tǒng)，用于支持遠程控制和數(shù)據(jù)獲取功能。出于遠程控制和數(shù)據(jù)獲取的目的，智能線路開關(guān)將支持信號傳回配電控制中心。該開關(guān)也支持與其他智能設(shè)備（如其他智能開關(guān)、開關(guān)電容器、分布式電源等）進行點對點通信。該功能使得線路開關(guān)可以全面支持分布式、多代理、自治式的對等控制。隨著智能分布式控制的逐漸成熟，我們期待自治式、分散式控制不僅僅用于自動存儲，而且還能用于電壓/無功優(yōu)化、DERs協(xié)調(diào)控制。其中，魯棒性好、可靠性高的通信系統(tǒng)是實現(xiàn)上述目標的必要條件。
2、每個智能線路開關(guān)必須包含一個獨立的本地控制器，以獲取本地數(shù)據(jù)，實現(xiàn)自動開關(guān)。
3、智能線路開關(guān)和相關(guān)的控制器必須支持“雙向”操作，可檢測潮流流向，并根據(jù)潮流流向進行響應：當潮流流向變電站時，它必須有相應的時間配合曲線(Time coordination curve，TCC)，而當潮流流向相反時，必須有另一個對應的TCC。對于配電網(wǎng)饋線的重構(gòu)（在智能配電系統(tǒng)中經(jīng)常發(fā)生）以及可能出現(xiàn)潮流逆流的配電網(wǎng)（例如含高滲透率DERs）中，雙向操作能力非常必要。
4、同時支持單向操作（只對需要跳閘相跳閘）和三線操作（三相同時跳閘）。單向重合器只把故障相線路斷開，避免中斷非故障相的電力供應。如果分布式發(fā)電設(shè)備在智能線路開關(guān)的下游（遠離變電站），其單相跳閘的功能將被禁用，以避免對發(fā)電機造成損害。
預計到2030年將會有25%的配網(wǎng)饋線會加裝智能線路開關(guān)。目前，部分智能線路開關(guān)技術(shù)已經(jīng)得到應用。這些技術(shù)使得配電網(wǎng)具有自愈性。下圖就是S&C電力公司開發(fā)的智能線路開關(guān)“Intellirupter”。
“Intellirupter”采用了新的技術(shù)——脈沖閉合，使得智能開關(guān)能在重合前判斷出線路故障類型。傳統(tǒng)的重合器在故障發(fā)生時就會跳閘、重合，此時位于開關(guān)上游的電力設(shè)備可能受到高能故障電流的影響。應用脈沖閉合技術(shù)后，如果饋線發(fā)生故障，快速控制電路將捕捉到這一電流階躍并在電流還沒達到破壞性程度的情況下重新跳開這一相。脈沖閉合消除了故障電流對開關(guān)上游電力設(shè)備的潛在危害，減小了將開關(guān)合在故障相時的電壓下降問題。
另一個非常有前景的智能開關(guān)技術(shù)是“退出”式重合器，如下圖所示。
“退出”式重合器適用于易遭受瞬時故障的橫向電路。這種重合器在斷開電路后會重合，而不是讓熔斷器直接熔斷，因此可避免長時間停電。
電力電子技術(shù)
電力電子技術(shù)不僅可以為用戶提供穩(wěn)定的電能，還能同時實現(xiàn)頻率、相位、電壓等的靈活控制。靜止無功補償器、短路電流限制器就是配網(wǎng)中的兩個典型電力電子裝置。
1、靜止無功補償器
靜止同步無功補償器是目前技術(shù)最為先進的無功補償裝置。它不再采用大容量的電容、電感來產(chǎn)生無功功率，而是通過電力電子器件的高頻開關(guān)實現(xiàn)對無功補償技術(shù)質(zhì)的飛躍，特別適用于中高壓電力系統(tǒng)中的動態(tài)無功補償。它是一種沒有旋轉(zhuǎn)部件，快速、平滑可控的動態(tài)無功功率補償裝置。下圖就是西安愛科賽博公司研發(fā)的靜止同步無功補償器。
靜止同步無功補償器能夠消除一個周波內(nèi)的微小電能質(zhì)量擾動。因此，它可以處理由于出力波動性DERs(風電、光伏等)接入引起的配電網(wǎng)電壓波動問題。
2、短路電流限制器
另一個典型例子是短路電流限制器(Short-circuit currentl imiters，SCCLs)，在國內(nèi)常被稱為故障限流器(Fault current limiter，F(xiàn)CL)。SCCLs技術(shù)可以用于處理輸電系統(tǒng)中短路電流較大的問題。目前，電力公司輸電系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施的承載量越來越逼近它的容量極限。與此同時，投運的發(fā)電機組越來越多，以滿足日益增長的負荷需求。顯然，發(fā)電容量越大，造成的故障電流也越大，很可能會超出運行設(shè)備的承受能力。
基于電力電子技術(shù)的SCCL可有效解決這一問題。SCCL的核心理念是：正常運行時呈零阻抗（或低阻抗），短路故障時呈高阻抗，從而起到限制短路電流的作用，如下圖所示。
因此，一旦SCCL檢測到短路電流就立即工作在高阻抗運行模式，使短路電流限制在現(xiàn)有保護設(shè)備能正常工作的范圍內(nèi)。同時，SCCL也整合了很多完備的系統(tǒng)，包括高級控制、信號處理和通信單元。
分布式電壓/無功控制技術(shù)
電壓和無功控制并非新概念，所有的配電系統(tǒng)均需要電壓和無功控制，以維持母線電壓水平，保障較高的功率因素。尤其是目前，電力公司正在采取措施提升電網(wǎng)運行效率、資產(chǎn)管理水平，此時的電壓/無功控制技術(shù)就更加重要了。
智能電網(wǎng)分析軟件可以結(jié)合從自動化變電站流過的信息和通過SCADA系統(tǒng)采集的配電網(wǎng)數(shù)據(jù)進行分析，并推薦配網(wǎng)運行最優(yōu)的重構(gòu)結(jié)構(gòu)。電網(wǎng)優(yōu)化將以最小的線路網(wǎng)損為目標，整合由高級計量設(shè)施(Advanced metering infrastructure，AMI)采集的用戶數(shù)據(jù)進行電壓調(diào)整，同時將電壓維持在可接受的水平。預計到2030年，美國566000條配電饋線中的55%都將具備電壓/無功控制功能，新建的饋線則將全面實現(xiàn)配電自動化。
在智能配電系統(tǒng)中引入通信技術(shù)和設(shè)備，將位于變電站和控制中心中的處理器和現(xiàn)有的控制器互聯(lián)起來，實現(xiàn)信息共享，從而拓寬電壓/無功優(yōu)化控制的能力。這些處理器可根據(jù)配電系統(tǒng)層面的參數(shù)，采取相應的控制措施來滿足需要的電壓/無功要求。值得一提的是，現(xiàn)在已經(jīng)有很多的電壓/無功控制器安裝了支持IEC61850、DNP3等協(xié)議的通信設(shè)備，如下圖所示。
配電系統(tǒng)的控制器通常采用“獨立模式”，即控制器只根據(jù)其設(shè)備自身的測量信息動作。近年來，隨著配網(wǎng)饋線的頻繁重構(gòu)、并網(wǎng)新能源功率波動的影響，在這種動態(tài)環(huán)境下，電力公司就不得不考慮效率、線損、穩(wěn)定性這些過去不那么嚴重的問題。曾經(jīng)普遍采用的“獨立模式”的控制器無法滿足新形勢下的需求了。因此，必須研發(fā)新技術(shù)、新設(shè)備，要求能根據(jù)環(huán)境變化，動態(tài)協(xié)調(diào)不同類型的電壓/無功控制設(shè)備。
為了實現(xiàn)這些目標，電力公司就得部署能夠協(xié)調(diào)所有電壓/無功控制設(shè)備的電壓/無功控制系統(tǒng)。目前，主要有3種系統(tǒng)級的電壓/無功優(yōu)化控制方法。
1、“基于規(guī)則”的解決方案：這種方法根據(jù)采集的數(shù)據(jù)，基于確定的規(guī)則來決定當前的電壓/無功控制措施。這種方法簡單，易于理解。但在處理饋線頻繁重構(gòu)以及高滲透率DERs(尤其功率波動性較大的可再生能源)接入情況時比較棘手。
2、“基于模型”的解決方案：高級配電管理系統(tǒng)能夠處理動態(tài)配網(wǎng)的最優(yōu)潮流。這種方法可以較好地解決饋線頻繁變動的配電網(wǎng)的電壓/無功控制問題。當然，系統(tǒng)復雜度和開發(fā)費用也明顯增大了。
3、自適應的解決方案：簡單來說，第三種方案要經(jīng)過一段時間的學習，然后根據(jù)當前測量的實時數(shù)據(jù)（電氣條件、天氣狀況等）和在同樣條件下過去的經(jīng)驗來決定采用哪種方法。自適應方案的主要優(yōu)點是不需要摸擬系統(tǒng)的運行狀況，因此是一個靈活可拓展的解決辦法。一些供應商，包括PCSUtilidata和庫柏電力系統(tǒng)，目前正在推動這種技術(shù)，如下圖所示。
智能逆變器技術(shù)
逆變器是將直流電能變換為交流電能的設(shè)備。逆變器是光伏發(fā)電系統(tǒng)中最為復雜的設(shè)備，是系統(tǒng)中成本第二高的設(shè)備，同時也是系統(tǒng)中最脆弱的環(huán)節(jié)。光伏電池板一般非常堅強可靠，有長達25年的使用壽命，而逆變器的壽命一般不超過10年。
市場上的逆變器有離網(wǎng)型的、并網(wǎng)型的。并網(wǎng)型逆變器的控制系統(tǒng)整合了包括雷電保護在內(nèi)的多種功能?，F(xiàn)有的逆變器通常根據(jù)“主從”原則接入系統(tǒng)。而小型的逆變器模塊則應用于小型的光伏系統(tǒng)，比如屋頂光伏發(fā)電。研發(fā)中的新一代微型逆變器（國內(nèi)常簡稱為微逆）有希望克服局部遮擋問題，充分挖掘光伏電池板的發(fā)電能力。
目前的光伏系統(tǒng)設(shè)計中，所有的光伏電池板均是串聯(lián)的。若光伏板上的某部分被遮擋了，則整個系統(tǒng)的發(fā)電效率就隨之降低。此外，如果要想讓光伏模塊最優(yōu)工作，則所有的光伏板必須具有相同的朝向和傾斜，這就限制了屋頂光伏的布局。與之不同的是，未來的光伏發(fā)電系統(tǒng)則要求每個電池板都連接在它自帶的微逆上，這就能充分挖掘每一個光伏板的發(fā)電潛能，提升整個系統(tǒng)的發(fā)電效率。尤其是應用于錯落有致的屋頂時，系統(tǒng)設(shè)計的靈活性就增強了。
隨著光伏發(fā)電技術(shù)的普及，以及光伏在電網(wǎng)中滲透率的增加，電力公司正在大力推進智能逆變器，它除了完成直流-交流轉(zhuǎn)換的基本功能以外，還將提供如下輔助服務(wù)：低/高電壓穿越，自動發(fā)電，自動棄光，諧振抑制，阻尼振蕩，電網(wǎng)支撐……。對于并網(wǎng)的每一個逆變器，從面板電平級到兆瓦級，均是電網(wǎng)的一部分，并在電網(wǎng)穩(wěn)定性上發(fā)揮作用，從此不再獨善其身了。
智能變壓器
傳統(tǒng)變壓器在輕負載下的效率很低，有液體介質(zhì)泄漏的隱患，并且只有升/降壓這一單一功能，不能提供實時電壓調(diào)節(jié)和系統(tǒng)監(jiān)控的功能。同時，它們不能通過單相電路提供三相電能，不能部分拆開逐個修復。
未來配電變壓器將作為分布式電源的接口，能接入儲能，能接納電動汽車，采用電力電子器件替代傳統(tǒng)配網(wǎng)變壓器的設(shè)備。美國電力科學研究院(Electric Power Research Institute，EPRI)研發(fā)出的智能變壓器，可以作為可再生能源并網(wǎng)的接口（Renewable energy grid interface，REGI），包括一個雙向功率接口，方便光伏、儲能、電動汽車的接入，也包含系統(tǒng)整合、本地控制和孤島控制方面的指揮和控制功能。REGI將成為智能電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略中的關(guān)鍵因素，扮演著將傳統(tǒng)電力變壓器和接口功能相結(jié)合的角色，可以無縫地接入可再生能源、儲能、電動汽車和需求響應（Demandresponse，DR）性負荷，同時還為本地能源網(wǎng)絡(luò)提供可靠的供能。此外，還將整合高級配電管理系統(tǒng)、能量管理系統(tǒng)（Energy management systems，EMSs）和DR系統(tǒng)，以優(yōu)化、提升電網(wǎng)的經(jīng)濟性、可靠性。
此外，EPRI還研發(fā)出了中壓智能通用變壓器（Intelligent Universal Transformer，IUT）。該技術(shù)替代了獨立的電能轉(zhuǎn)換器和傳統(tǒng)的變壓器，完全摒棄了傳統(tǒng)變壓器的笨重結(jié)構(gòu)和大量的接線。多功能的IUT可提供400V的直流母線電壓，用于供應直流配電系統(tǒng)或為電動車快速充電，如下圖所示。
多功能固態(tài)開關(guān)系統(tǒng)
多功能固態(tài)開關(guān)設(shè)備（solid-state switchgear system），在國內(nèi)常被稱為能源路由器，用于替換傳統(tǒng)配電網(wǎng)開關(guān)，是用于配電自動化的典型智能電子設(shè)備。EPRI目前研發(fā)的主攻方向是10KV等級，已經(jīng)研發(fā)完成的基于SGTO的靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)（Static transfer switch，SSTS）就是這種典型的多功能固態(tài)開關(guān)設(shè)備，利用獲得R＆D100獎的超級門極可關(guān)斷器件(supergateturn-off，SGTO)，采用模塊化設(shè)計，性能好，結(jié)構(gòu)緊湊，可靠性高，重構(gòu)力強，有一定的成本優(yōu)勢，適用于6kV至35kV系統(tǒng)。
SSTS特別適用于配電網(wǎng)的負荷轉(zhuǎn)移，將作為配電網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)中的一部分，在商業(yè)、工業(yè)、城市和郊區(qū)中大量應用。SSTS中的有源開關(guān)可用于實時潮流監(jiān)測和控制，也可以作為系統(tǒng)保護的一個基本單元，用于限制短路電流。同時，也能減輕變壓器的壓力，提高變壓器壽命。此外，還能減少機組停機時間，使機組運行更加連續(xù)，提供更好的電能質(zhì)量。
本地能源網(wǎng)絡(luò)LEN控制器
如果用電決策可以基于當前信息進行分類和執(zhí)行，并且這些信息能夠很容易地搜集處理，那么用戶就能輕松掌握并且愿意使用這樣的系統(tǒng)。用戶可以安裝一個家庭局域網(wǎng)絡(luò)(Home area network，HAN)：一個是連接在EMS上的電子信息網(wǎng)絡(luò)，一個決策處理器。HAN容納了信息流并形成網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。每個節(jié)點均與家庭電力系統(tǒng)的一個設(shè)備或元件相關(guān)聯(lián)。節(jié)點可以是代表有大量電能消耗的硬連接設(shè)備，比如抽水泵、照明電路，也可以是帶插頭的負荷。設(shè)備和EMS通過無線、有線或者HAN中的電力載波進行通信。
EMS主要負責協(xié)調(diào)HAN中的各個設(shè)備，根據(jù)用戶定義的規(guī)則來決定其中的設(shè)備和負荷何時開啟或關(guān)閉。這些規(guī)則基于一定時期的電價信號（比如：電價超過一定的閥值時），當前的情況（比如：家用負荷按預期需要啟動的時候）或者是響應外部代理機構(gòu)下達的指令（比如：對一個需求響應參與者用戶下達的負荷削減指令）。
EMS根據(jù)外部環(huán)境并基于預先制定的規(guī)則做出決策。HAN就像是神經(jīng)系統(tǒng)，可以傳遞節(jié)點狀態(tài)的信息，并且可以傳達命令，確定命令的接收者和發(fā)布者。它是一個電子設(shè)備，目的是在用戶離線時仍然能夠為用戶管理好電能。為了達到這一目標，就需要了解用戶的用電規(guī)律和用電態(tài)度，建立效用函數(shù)，表征不同系統(tǒng)狀態(tài)下用電滿意度的相對值，然后根據(jù)預先設(shè)定的規(guī)則執(zhí)行。
當前能源網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)正向智能電網(wǎng)和低碳發(fā)電、本地能源網(wǎng)絡(luò)(Local energy networks，LENs)和電力交通相結(jié)合的方向發(fā)展。LEN包括終端用戶的能源服務(wù)設(shè)備，分布式發(fā)電，本地儲能，基于建筑、校園或社區(qū)層面的需求側(cè)響應功能。分布式、集中式的控制結(jié)構(gòu)決定了LEN和配電網(wǎng)、大電網(wǎng)之間的交互關(guān)系，而系統(tǒng)的整個布局則能夠促進基于這兩種控制結(jié)構(gòu)的高度交互的網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。
這些結(jié)構(gòu)有利于整合連接在高壓電網(wǎng)中的集中式發(fā)電電源。特別地，這種結(jié)構(gòu)使得不太可控的可再生能源發(fā)電，如風電、光伏和一些起平衡作用的電源互聯(lián)起來了。預計到2030，10%的既有饋線和25%的新建饋線將包含LEN控制器。
住宅EMS系統(tǒng)
住宅EMS系統(tǒng)專注于管理建筑中的構(gòu)件、產(chǎn)品或設(shè)備。住宅EMS系統(tǒng)并不是典型的門戶。門戶是常用于門戶網(wǎng)站的一個術(shù)語。住宅EMS包括居民EMS和智能家居設(shè)備(Intelligent home device，IHD)。除此以外，系統(tǒng)還可以根據(jù)預先設(shè)定的計劃，按用戶的喜好對負荷或其他自動化設(shè)備進行管理。
在線能量管理的門戶使用戶可以了解能量使用情況、能效自動管理情況，通過網(wǎng)頁顯示出來，方便用戶瀏覽查看?？梢哉故緝r格信息，并將客戶的能量消耗和產(chǎn)能情況與發(fā)電企業(yè)的生產(chǎn)計劃關(guān)聯(lián)起來。這一技術(shù)的推廣應用將促進資源的整合和第三方平臺信息的共享，從而推動住宅EMS的應用。然而，至今為止購買這一系統(tǒng)的人還很少。
與此相似，但成本更低的智能家用顯示設(shè)備卻在隨著智能電網(wǎng)的推進而迅速應用起來了，主要用于顯示能量、費用、環(huán)境等信息，比如：實時的以及計劃小時內(nèi)的電費和耗電量(kWh)，購電費用，最近24小時內(nèi)的用電量，當前月（或者前一個月）的用電量和總費用，計劃用電量，月峰值負荷，當前使用模式下的溫室氣體排放，不同時期的戶外溫度等。
電動汽車充電設(shè)施
幾乎所有的知名汽車制造商都在進軍電動汽車行業(yè)，研發(fā)全電動、插電式混合動力和增程式電動汽車，如通用汽車、雪佛蘭、日產(chǎn)。值得一提的是，特斯拉是當今唯一能生產(chǎn)雙座跑車的制造商，并且它還在持續(xù)研發(fā)低成本家用電動轎車。
曾經(jīng)，電動汽車主要由庫侖科技、ECOtality公司、銀泉網(wǎng)絡(luò)公司等充電站運營商采用封閉、專門的充電網(wǎng)絡(luò)為其服務(wù)?，F(xiàn)在，國家、地方都在采取積極措施鼓勵充電設(shè)施的新建、擴建，此舉有利于全面推動電動汽車的大規(guī)模應用，有利于培育新的技術(shù)增長點和一批高科技民族企業(yè)。例如，許繼集團公司就在這股浪潮下迅速發(fā)展成為國內(nèi)目前唯一能夠成套提供“充、換、儲、放”一體化設(shè)備的制造商。下圖是許繼參與建設(shè)的青島薛家島電動汽車智能充、換、儲、放一體化示范電站。
電能存儲
以鉛酸蓄電池為代表的電儲能系統(tǒng)廣泛應用于不間斷供電的住宅區(qū)、商業(yè)區(qū)和工業(yè)區(qū)。商業(yè)和工業(yè)用儲能系統(tǒng)可以以75％的效率提供長達8小時的連續(xù)電力，并且具有高達5000次循環(huán)周期的使用壽命。往宅區(qū)儲能系統(tǒng)一般具有以75％的效率連續(xù)提供2小時電能的能力，也具有5000次循環(huán)周期。待機和在線的UPS技術(shù)均可使用。在線式UPS一般比較貴，但是當電力環(huán)境很差時，其還是顯現(xiàn)出其必要性。通常應用于電氣絕緣的環(huán)境和對功率波動敏感的設(shè)備，功率在10kW以上。隨著科技的進步，儲能裝置現(xiàn)在可以作為一個普通的供電設(shè)備，提供500W，甚至更小的功率。在剛剛結(jié)束的杭州G20峰會，廈門科華恒盛提供了數(shù)十套高端UPS電源及整體電源解決方案，成功護航了G20峰會文藝晚會。
傳感器
配電用傳感器技術(shù)一直在不斷發(fā)展，傳感器的大量應用提高了系統(tǒng)的可靠性和資產(chǎn)管理水平。一些即將進入配電網(wǎng)應用的傳感器如下：
1、線路絕緣子傳感器。線路絕緣子傳感器并不是新技術(shù)，但在未來將會有新的用途：監(jiān)測配電網(wǎng)中的線路電流、節(jié)點電壓，監(jiān)測配電網(wǎng)饋線，還可以監(jiān)測開關(guān)電容器、饋線電壓調(diào)節(jié)器、配電線路自動開關(guān)。在其高級應用中，還可以與變電站配合起來。
2、帶電流電壓監(jiān)測功能的絕緣子。線路絕緣子傳感器實際上是帶電流電壓監(jiān)測功能絕緣子的擴展應用，這些絕緣子也能起到類似于支柱絕緣子的功能。
3、肘式電壓電流監(jiān)測器。Lindsey制造公司生產(chǎn)的肘式電壓電流監(jiān)測器可以安裝在變壓器和開關(guān)的末端。
結(jié)語
為提升服務(wù)水平、降低運行費用，未來配電網(wǎng)亟需引入若干新技術(shù)以提高配電網(wǎng)的經(jīng)濟性、可靠性、穩(wěn)定性、安全性、交互性.新技術(shù)將在未來的智能配電網(wǎng)中發(fā)揮重大作用，電力公司應當充分利用現(xiàn)有的監(jiān)測控制設(shè)施，同時不斷地尋找并利用新方法、新技術(shù)、新設(shè)備來實現(xiàn)配電網(wǎng)的經(jīng)濟性、可靠性、穩(wěn)定性、安全性、交互性。
