以分布式發(fā)電系統(tǒng)為例，如圖1所示，發(fā)電部分、功率調(diào)節(jié)部分有多個逆變器，其中功率轉(zhuǎn)換和控制裝置又包含諸多核心設備，如各種大功率高性能變流器、大功率風力發(fā)電機的勵磁與控制器、風力發(fā)電用永磁發(fā)電機變速調(diào)速裝置、大功率并網(wǎng)逆變器、儲能裝置以及電網(wǎng)的連接設備，燃料電池、電能輸出波形質(zhì)量設備，電壓跌落隔離和保護設備等。對于大功率燃料電池系統(tǒng)則涉及新的電路拓撲、智能集成功率變流器和智能系統(tǒng)級控制設備。

圖1 分布式發(fā)電、儲能及轉(zhuǎn)化系統(tǒng)

輸電方面

智能電網(wǎng)網(wǎng)架建設，既要發(fā)展大容量遠距離低損耗輸電技術，也要考慮大規(guī)模間歇式新能源接入對輸電網(wǎng)的影響，主要集中于柔性交流輸電及其相應柔性交流輸電設備，高壓、特高壓直流輸電以及高溫超導技術等，前兩項涉及大量的電力電子設備，最后一項同時涉及新材料和復合材料等關鍵技術和設備。

FACTS技術及設備

柔性交流輸電技術是現(xiàn)代電力電子技術與電力系統(tǒng)相結(jié)合的產(chǎn)物，是智能電力設備在輸電部分應用的體現(xiàn)。該技術采用具有單獨或綜合功能的電力電子裝置，對輸電系統(tǒng)的主要參數(shù)，如電壓、相位差、電抗等，進行靈活快速的適時控制，以期實現(xiàn)輸送功率合理分配，降低功率損耗和發(fā)電成本，大幅度提高系統(tǒng)穩(wěn)定和可靠性。目前已成功應用或正在開發(fā)研究的裝置有十幾種，如靜止無功補償器(SVC)、靜止調(diào)相機(STATCOM)、靜止快速勵磁器(PSS)、串聯(lián)補償器(SSSC)、統(tǒng)一潮流控制器(UPFC)、晶閘管控制串聯(lián)電容器(TCSC)、晶閘管控制申聯(lián)電抗器(TCSR)和可轉(zhuǎn)換靜止補償器(CSC)等。

近年來，該技術已經(jīng)在美國、日本、瑞典、巴西等國重要的超高壓輸電工程中得到應用。但FACTS技術的應用還局限于個別工程，如果大規(guī)模應用FACTS裝置，還要解決一些全局性的技術問題，例如多個FACTS裝置控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)配合問題，F(xiàn)ACTS裝置與已有的常規(guī)控制、繼電保護的銜接問題等。隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展以及電力電子器件的性能提高和造價降低，F(xiàn)ACTS裝置和設備會在未來輸電領域大規(guī)模應用。

HVDC技術及設備

高壓直流輸電是將發(fā)電廠發(fā)出的交流電通過換流閥變成直流電，然后通過直流輸電線路送至受電端再變成交流電注入受端交流電網(wǎng)。直流輸電核心技術集中于換流站設備，換流站實現(xiàn)了直流輸電工程中直流和交流相互能量轉(zhuǎn)換除在交流場具有交流變電站相同設備外，還有以下特有設備，換流閥、控制保護系統(tǒng)、換流變壓器、交流濾波器和無功補償設備、直流濾波器、平波電抗器及直流場設備，而換流閥是換流站中的核心設備，其主要功能是交直流轉(zhuǎn)換，從最初的汞弧閥發(fā)展到現(xiàn)在的電控和光控晶閘管閥，換流閥單位容量在不斷增大。

HVDC中的輕型直流輸電系統(tǒng)(LIGHTHVDC)技術目前備受關注，如海上風力發(fā)電用岸上輕型高壓直流輸電裝置，采用GTO、IGBT等可關斷的器件組成換流器，可以免除換相失敗的風險，對受端系統(tǒng)的容量沒有要求。未來可用于向孤立小系統(tǒng)，(如海上石油平臺、海島)供電，或在城市配電系統(tǒng)中用于接入燃料電池、光伏發(fā)電等分布式電源，是智能電網(wǎng)發(fā)展中的重要技術和設備。

超導技術及設備

智能電網(wǎng)的目標是降低網(wǎng)絡損耗，美國智能電網(wǎng)規(guī)劃的一個重要目標是實現(xiàn)以超導為主的骨干網(wǎng)，大幅降低網(wǎng)絡損耗。超導電力技術是利用超導體的無阻高密度載流能力及超導體的超導態(tài)和正常態(tài)相變的物理特性發(fā)展起來的一門新的電力技術，它在實現(xiàn)電力裝置的輕量化、小型化、低能耗和提高電力系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性和電力質(zhì)量等方面具有重要的意義和廣闊的應用前景。