目前输配电系统面临着一些新的问题,如受到环保制约的程度将越来越大,由于高压、超高压输电线路和变电站可能产生的电磁干扰、噪音、静电感应以及景观协调等问题,新建输电线路和变电站所需建设用地也受到限制等;由于能源分布和经济发展的不平衡,大容量远距离输电仍有比较强的发展势头;电网互联运行的巨大效益,使大电网互联、跨国联网输电的趋势也在发展;在全球范围内正在逐步实行电力系统市场化的改革以及电力用户对电能质量要求越来越高(防闪变、减低谐波)等。
这就要求输配电系统具有良好的环境性能、高的可靠性、高的电能质量以及对潮流的灵活控制等,要求输配电设备能够适应未来电力系统的新特点和满足电力系统的新要求。输配电技术的发展趋势大致是:
1. 高压、超高压交流输电方面为了实现远距离、大容量输电,交流输电的电压等级逐步提高。
2. 高压直流输电技术发展很快,高压直流输电技术的主要优点是:适用于长距离输电;不增加系统的短路容量;便于实现两大电力系统的非同期联网运行和不同频率的电力系统的联网;利用直流系统的功率调制能提高电力系统的阻尼,抑制低频振荡,提高并列运行的交流输电线的输电能力。
3. 关于柔性交流输电系统技术(FACTS)。关于柔性交流输电技术(也称灵活交流输电技术)是基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压、相位实施灵活快速调节的输电技术,能改善交流输电系统的可控性、输送容量和稳定性。
4. 紧凑型输电技术.紧凑型输电技术,通过减少输电线路的相间距离,改变排列,从而降低线路的电抗,增加容抗,在线路额定电压不变的条件下,提高额定自然功率,这是一种比较经济的提高超高压交流输电能力的输电技术。
5. 大容量输配电设备。大容量输配电设备主要有:大容量变压器是指500kV,l000MVA或以上的变压器,主要是为了适应大负荷中心供电需要,节约变电站所用地。
6. 气体绝缘输电线路(GIL)SF6气体绝缘输电线路的输送容量要大于电缆输电线路,可地面和地下敷设,而且造价要低于电缆线路,目前世界上一些主要输配电制造企业都已研制成气体绝缘输电线路。
7. 高温超导输电有发展前景。未来的十年是高温超导(含发电机、变压器、电动机、电缆等)市场发展和材料产业化的十年。据预测,到2020年,世界超导市场将达到2440亿美元/年。
8. 高集成、紧凑型、智能化的输配电设备紧凑型的输配电设备最有代表性的就是使用在高压、超高压系统的气体绝缘开关设备(GIS),敞开式的组合开关设备,以及使用在中压系统的充气柜(C-GIS)、充气环网柜等。为适应现代变电站小型化和自动化的发展需要,已经出现了将一次设备(如断路器、隔离开关、接地开关、电流和电压互感器、避雷器等)和二次设备(智能型的保护、测量和监控系统)组合在一起的高集成、紧凑型输配电设备。
9. 新型的灵活、可靠的智能配电系统。未来的配电系统能够根据各个不同的用户的需要,提供多品质的“灵活”、“可靠”、“敏捷”、“完美”的电能服务;用户也可以自由地选择电力品质、种类和供应者。系统中有完善的分布电源和蓄能系统,保证不间断供电;完善的需求侧管理和信息的实时双向传输等等。
10. 注重输配电设备环保性能。要注重产品的环保性能,特别要重视少用SF6气体(因为SF6气体会产生温室效应),国外已开始使用氮气、部分氮气和部分SF6气体的混合气体来代替SF6气体等方案。在低压电器和继电器的触头材料中凡使用含锦的,如银氧化福的,都要逐步采用不含镐成分的触头。降低电力变压器、电抗器的噪音的问题,研制和使用低噪音的风机、油泵,研制低噪音的电抗器等,注重输配电设备的电磁兼容的研究。注意变电站设备的景观设计和协调问题等。