.Hingorani博士于1988年提出的，該技術是將大功率電力電子技術和配電自動化技術綜合起來，以用戶對電力可靠性和電能質量要求為依據，為用戶提供其特定要求的電力供應技術。用戶電力技術又稱DFACTS，是FACTS技術在配電網中的延伸。目前主要的DFACTS設備及其功能見表2所示。他們可以根據用戶的需求，實現平抑系統諧波、消除電壓閃變和不對稱、補償功率因數和負荷波動等功能。

在智能配電網的電力電子裝置中，值得一提的是智能萬用變壓器(IUT)。不同于傳統的線圈式變壓器，它是基于電力電子技術(由多級逆變器組成)的變壓器。作為美國EPRI ADA項目中的一個基礎性的裝置，IUT已接近市場化。見于報道的IUT的額定功率為20 kVA，輸入相電壓為2.4 kV，輸出的額定電壓為120V/240V。除了傳統變壓器的功能外，IUT可向用戶提供可選擇的服務項目，如直流或400 Hz的電力，由單相到三相的轉換、調壓、諧波過濾、下陷校正;它還可以改善系統運行效益，如設計標準化(減少了備件的庫存量)，消除了危險的液體介質(油)，減小了重量和尺寸，內置傳感器具有遠方通訊能力，可輔助配網遠程監控，也可作為可控開關遮斷潮流。

4 儲能技術和V2G

隨著各種可再生能源發電的大規模接入電網，風電和光伏發電功率的隨機性和波動性對電網調度和安全穩定運行提出了嚴峻的挑戰。為了吸納更多風電和光伏發電波動的功率，迫切需要電網具有較強的調節能力，大容量集中式儲能技術和V2G等分布式儲能技術就應運而生。

除抽水儲能和壓縮空氣儲能(CSES)外，電池儲能(鉛酸電池、鋰電池、NaS電池和釩液流電池等)、飛輪儲能、超導儲能(SMES)和超級電容器儲能等都要用到電力電子技術。各種電池儲能和大容量的液流電池儲能都是產生直流電，當電網功率過剩時通過控制器和整流器，將交流電變成直流電給電池組充電。而當電網功率不足時，由控制器和逆變器將電池組的直流電變換成交流電，反送給電網。如何實現電池組的快速充放電、如何實現多個電池的均衡充電延長電池壽命，成為電池智能充放電管理系統的關鍵問題。目前，NaS液流電池組和釩液流電池組最大的可以達到上兆瓦，多組并聯容量更大，可以實現電網的集中功率調節，被稱為“儲能電站”。

飛輪儲能是將電能通過電動機轉化成飛輪的機械能，需要時電動機變成發電機，將飛輪的機械能再轉化成電能送入電網。飛輪是由玻璃纖維等高強度材料制成，轉速在40000rpm以上，通過一對磁懸浮軸承懸浮在真空中，幾乎沒有能量損耗，整個裝置的運行效率可以達到98%。通過雙向功率變流器將飛輪儲能裝置和電網解耦開來，以保證裝置產生的電能滿足電網電能質量的要求。通過模塊化設計可以將多個飛輪裝置并聯運行，利用集裝箱移動應用，可作為調節電站和后備電源使用。目前美國已建成20MW的移動式飛輪儲能系統，開展工業化應用試驗。

隨著電動汽車的發展，大量的車載電池成了天然的分布式儲能系統，為增強電網的調節能力提供了新的途徑。統計表明，一臺電動汽車95%的時間處于停駛狀態，車主可以在電價低廉時充電，當電網需要時將電池中存儲的電能反饋給電網，以獲得差價。在車主和系統調度員之間，是通過實時電價和智能電表來實現智能充放電管理。這就是V2G(Vehicle to Grid)技術。以美國為例，美國汽車保有量為1.76億輛，以汽車輸出的總機械功率換算，是美國電力系統總裝機容量的24倍。假設其中的1/4即0.44億輛為電動汽車，它們的車載電池足以存儲美國所有風電廠的輸出功率。巨大的電動汽車儲能有效地調節了可再生能源發電輸出功率的波動，增加了系統的有效備用容量，成百上千的電動汽車還可以組成微電網運行，在緊急狀況下還可以對電網提供有效的支撐，提高了電網的安全運行水平。目前美國已有20多個城市在開展V2G試點，一臺運行于V2G模式的電動汽車，車主一年可獲利4000-5000美元，相當于全年1/3-1/6的總行駛里程的費用。我國也出臺了新能源汽車發展規劃，每購置一臺電動汽車可以獲得國家財政3000元的補貼。我國正在研究出臺充電站系列標準，由北京交通大學電氣學院研發的奧運會充電站、世博會充電站和世博園V2G示范項目也相繼投入運行。

5 結論

電力電子技術在智能電網中的應用，歸納起來主要體現在以下幾個方面：

(1)提升電網資源優化配置能力。FACTS技術能在現有