电力前沿技术
新型电力系统装备发展趋势以及建议
新型电力系统装备发展趋势以及建议新型电力系统装备是指在电力系统中使用的新型设备和技术，以提高电力系统的安全性、可靠性、经济性和环保性。
随着能源需求的增加和能源结构的转型，新型电力系统装备的发展趋势也日益明显。
下面将列举10个新型电力系统装备的发展趋势和建议。
1. 智能电网技术：智能电网技术是新型电力系统装备的重要发展方向。
通过应用先进的传感器、通信和控制技术，实现电力系统的自动化运行和智能化管理，提高电网的安全性、可靠性和经济性。
2. 高效节能变压器：高效节能变压器是新型电力系统装备的关键组成部分。
采用先进的材料和设计，提高变压器的能效，降低能源损耗，减少对环境的污染。
3. 电能质量调节装置：电能质量调节装置是保障电力系统供电质量的重要设备。
通过控制电压、频率和谐波等参数，提高电力系统供电质量，减少电力系统故障和事故发生的可能性。
4. 新能源发电设备：随着可再生能源的快速发展，新能源发电设备成为新型电力系统装备的重要组成部分。
风力发电、光伏发电、水力发电等新能源发电设备的应用，可以有效减少对传统能源的依赖，降低能源消耗和环境污染。
5. 能量存储技术：能量存储技术是新型电力系统装备的前沿领域。
通过采用先进的储能技术，如电池储能、超级电容储能等，可以平衡电力系统的供需差异，提高电力系统的稳定性和可靠性。
6. 大数据分析应用：大数据分析应用是新型电力系统装备的重要发展方向。
通过采集和分析大量的电力系统数据，可以实现对电力系统运行状态的实时监测和分析，提高对电力系统的管理和控制能力。
7. 智能电力终端设备：智能电力终端设备是新型电力系统装备的重要组成部分。
通过应用智能电表、智能电器等设备，可以实现对电力消费的精确计量和控制，提高电力系统的能效和管理水平。
8. 充电设备和电动车辆技术：充电设备和电动车辆技术是新型电力系统装备的重要应用领域。
随着电动车辆的普及，充电设备的需求也日益增加。
通过建设充电设施和推广电动车辆技术，可以实现电力系统与交通系统的深度融合，促进能源的清洁利用。
电力行业的新能源技术探索未来能源发展的前沿
电力行业的新能源技术探索未来能源发展的前沿现代社会的快速发展离不开电力供应的支持和保障。
然而，由于传统能源的有限性和环境污染问题，人们对于新能源技术的探索和发展变得越来越迫切。
在各个领域中，电力行业是新能源技术应用的热点之一，通过对新能源技术的探索和创新，我们有望实现未来能源发展的前沿。
一、太阳能技术的应用太阳能作为一种无限的清洁能源资源，被广泛应用于电力行业中。
太阳能光伏发电技术是目前最常见的太阳能利用方式之一。
通过太阳能电池板的吸收和转化，太阳能光伏发电技术可以将太阳能转化为可供电力使用的直流电。
此外，太阳能热发电技术也在电力行业中得到了广泛应用。
通过利用太阳能集热器将太阳能转化为高温热能，然后利用工作介质的变化来产生动力和发电。
这些太阳能技术的应用不仅提供了可持续的清洁能源，而且有助于减少对传统能源资源的依赖，推动了电力行业的可持续发展。
二、风能技术的发展风能作为一种广泛分布、无污染、可再生的能源，得到了越来越多的重视。
风能发电技术已经成为电力行业新能源技术的重要组成部分。
常见的风力发电技术包括风力发电机组和风力发电场。
风力发电机组通过风轮的旋转来驱动发电机发电，而风力发电场则是将多台风力发电机组布置在广阔的地区，形成一个庞大的发电系统。
风能技术的发展不仅为电力行业提供了可再生的清洁能源，还使得区域性能源供给问题得到缓解，实现了能源的分散利用和可持续发展。
三、地热能技术的利用地热能作为一种富含热能的能源资源，具有广泛的应用前景。
地热能发电技术是一种利用地下热能产生电能的技术。
通过利用地热水和蒸汽的高温热能，驱动发电机发电。
相较于传统的火力发电和核能发电，地热能发电具有环境友好、稳定可靠等特点。
地热能技术的应用不仅为电力行业提供了一种清洁能源选择，还有助于解决传统能源资源短缺和环境污染问题，推动未来能源的可持续发展。
四、海洋能技术的研究海洋能作为世界上最大的可再生能源之一，具有巨大的潜力和价值。
电力技术的前沿发展与未来趋势展望
电力技术的前沿发展与未来趋势展望随着科技的不断进步和人们对清洁能源的需求增加，电力技术正经历着前所未有的发展。
本文将从几个方面探讨电力技术的前沿发展和未来趋势展望。
首先，可再生能源的利用是电力技术发展的重要方向之一。
随着化石燃料的消耗和环境问题的日益突出，人们对可再生能源的需求越来越迫切。
太阳能和风能是目前最常见的可再生能源，通过光伏发电和风力发电技术，可以将自然界的能量转化为电能。
然而，这些技术还存在一些问题，如能源密度低、不稳定等。
因此，未来的发展方向是提高可再生能源的利用效率和稳定性，以满足日益增长的电力需求。
其次，电力储存技术的发展也是电力技术前沿的重要方向。
由于可再生能源的天然波动性，电力储存技术对于平衡能源供应和需求之间的差异至关重要。
目前，常见的电力储存技术包括电池储能、水泵储能和氢能储能等。
然而，这些技术还存在着成本高、能量密度低等问题。
未来的发展方向是提高电力储存技术的效率和可持续性，以实现能源的高效利用和平稳供应。
另外，智能电网技术也是电力技术发展的重要方向之一。
智能电网是一种基于信息和通信技术的现代化电网系统，它能够实现电力系统的高效调度和管理。
智能电网通过智能计量、智能配电、智能传输等技术手段，实现了对电力系统的全面监测和控制。
这不仅提高了电力系统的安全性和可靠性，还为用户提供了更加便捷和智能的用电服务。
未来的发展方向是进一步提高智能电网的智能化程度，实现电力系统的自动化和智能化。
此外，电力技术的发展还涉及到电力设备的创新和改进。
例如，高温超导技术是一种能够在极低温度下实现电阻为零的技术，它可以大大提高电力设备的传输效率和能量密度。
此外，电力设备的小型化和轻量化也是电力技术发展的趋势之一。
随着电子设备的普及和需求的增加，对于小型、高效的电力设备的需求也越来越大。
因此，未来的发展方向是研发更加高效、小型和可靠的电力设备，以满足不断增长的电力需求。
综上所述，电力技术的前沿发展和未来趋势展望包括可再生能源的利用、电力储存技术的发展、智能电网技术的应用以及电力设备的创新和改进。
能源行业的智能电网技术
能源行业的智能电网技术引言随着科技的不断进步和人们对可持续发展的重视，智能电网（Smart Grid）作为能源行业的前沿技术，正逐渐改变传统电力系统的面貌。
智能电网通过利用先进的信息和通信技术，实现对电力系统的高效监控与管理，提升了电力生产、传输和消费的整体效率。
智能电网的定义智能电网是指通过现代通信和信息技术，将传统电力网与先进的数字技术和两-way 通信机制结合起来，以实现电力的实时监控与调配。
其实质在于使电力系统中的每一个环节——从发电、输电到配电和用电——都能进行智能化的管理。
智能电网的核心包含以下几个方面：1.自动化：实现电力系统的自动化监控与管理。
2.高效性：提升电网的运行效率，降低能源损耗。
3.可再生能源的接入：支持太阳能、风能等可再生能源的发电与并网。
智能电网的关键技术智能电网的实现依赖于一系列关键技术，主要包括：1. 先进测量基础设施（AMI）先进测量基础设施为电力公司和用户提供实时的用电数据，通过智能电表可以让用户更好地管理自己的用电行为。
这种技术不仅提高了用电透明度，促进了节能减排，还能帮助电力公司发现停电和故障。
2. 分布式发电随着可再生能源技术的发展，分布式发电逐渐成为智能电网的重要组成部分。
通过整合分布在各个地方的太阳能和风能发电设备，智能电网可以实现能量的地方生产和消费，减少对传统电网的依赖。
3. 需求响应管理（DRM）需求响应管理是指通过激励机制来调整用户用电行为，平衡电网负荷。
例如，在用电高峰期，电力公司可以提供经济补偿，引导用户减少用电。
这种方法有效减少了高峰时期的电力需求，确保电网的稳定运行。
4. 电力储存技术电力储存技术对于智能电网至关重要，特别是在可再生能源波动较大的情况下。
储能设备能够在电力需求低时储存电力，并在需求高峰时释放电力，有效平衡供需。
智能电网的优势智能电网相较于传统电力系统具有明显的优势：1.提高电网可靠性：通过实时监控和自动化控制，智能电网能够快速识别和修复故障，大大提高电网的可靠性和稳定性。
电力系统火灾预防的前沿技术应用有哪些
电力系统火灾预防的前沿技术应用有哪些在当今社会，电力系统作为支撑现代生活和经济运行的关键基础设施，其安全稳定运行至关重要。
然而，由于电力设备的高负荷运行、老化、短路等原因，火灾事故时有发生，给人们的生命财产安全和社会的正常运转带来了严重威胁。
为了有效预防电力系统火灾，保障电力供应的可靠性，众多前沿技术应运而生，并在实际应用中发挥着重要作用。
一、智能监测与预警技术1、无线传感器网络技术无线传感器网络技术通过在电力设备关键部位部署大量的微型传感器节点，实时监测温度、湿度、电流、电压等参数。
这些传感器节点能够将采集到的数据通过无线网络传输至监控中心，实现对电力设备运行状态的实时感知。
一旦监测数据超过设定的阈值，系统会立即发出预警信号，提醒运维人员及时采取措施。
2、红外热成像技术红外热成像技术利用物体表面的红外辐射能量分布来生成热图像。
在电力系统中，通过使用红外热成像仪对电力设备进行巡检，可以快速发现设备的过热部位，如变压器绕组热点、开关柜触头接触不良等。
这种非接触式的检测方法不仅高效准确，而且能够在设备正常运行时进行，大大提高了检测的安全性和可靠性。
3、智能图像识别技术随着人工智能技术的发展，智能图像识别技术在电力系统火灾预防中得到了广泛应用。
通过在变电站、配电室等场所安装高清摄像头，利用图像识别算法对监控画面进行实时分析，能够及时发现烟雾、火光等火灾迹象，并自动发出报警信号。
同时，该技术还可以与消防系统联动，实现火灾的快速响应和处理。
二、电气设备防火技术1、新型绝缘材料传统的电气设备绝缘材料在长期运行过程中可能会老化、劣化，从而降低绝缘性能，增加火灾风险。
新型绝缘材料如纳米复合绝缘材料、高温超导绝缘材料等具有更好的耐热性、耐湿性和绝缘性能，能够有效提高电气设备的运行可靠性和防火安全性。
2、防火型开关柜防火型开关柜采用特殊的防火结构和材料，能够在内部发生火灾时有效阻止火势蔓延，减少火灾损失。
例如，采用防火隔板将开关柜内部隔成多个小室，防止火灾在不同间隔之间传播；使用防火涂层对柜体进行处理，提高柜体的耐火性能。
新能源电力系统前沿技术研究
新能源电力系统技术前沿研究新能源电力系统是未来能源发展的重要方向,其技术前沿主要体现在以下几个方面:一、风力发电技术风力发电是新能源电力系统的重要组成部分。
其技术前沿包括:1. 大型风力发电机组的研发。
通过提高单机容量、优化叶片设计等手段,不断提升风电机组的发电效率和可靠性。
2. 海上风电技术的突破。
针对海上风资源丰富但环境恶劣的特点,研发适合海上环境的风电机组及基础设施。
3. 风电场智能化管理。
利用大数据、人工智能等技术,实现风电场的智能监测、预警和优化调度,提高整体运行效率。
二、太阳能发电技术太阳能发电是新能源电力系统的另一个重要组成部分。
其技术前沿包括:1. 高效太阳能电池的研发。
通过材料改进、结构优化等手段,不断提高太阳能电池的转换效率。
2. 大规模光伏电站的建设。
利用先进的光伏组件和跟踪系统,建设大型集中式光伏电站,提高发电规模和经济性。
3. 分布式光伏系统的应用。
针对用户侧的分布式光伏发电,研发智能逆变器、储池化学材料的优化和系统集成技术的进步,开发高能量密度、长寿命的大型储能系统。
2. 抽水蓄能技术的创新。
利用地形优势,开发新型抽水蓄能电站,提高系统的能量转换效率和调峰能力。
3. 氢能储能系统的应用。
利用氢气的高能量密度特点,研发氢能储能系统,为新能源电力系统提供长时间储能支持。
四、电网互联技术电网互联技术是实现新能源电力系统大规模并网的关键。
其技术前沿包括:1. 柔性直流输电技术。
利用先进测、自动化控制和优化调度,提高电网的灵活性和可靠性。
3. 跨区域电网互联。
通过构建区域间的高压直流输电通道,实现新能源电力的跨区域调度和优化配置,提高整体系统效率。
总之,新能源电力系统的技术前沿涉及风电、光伏、储能、电网互联等多个领域。
通过持续的技术创新和应用,将为未来清洁能源的发展提供有力支撑。
新型电力系统的常见特点和技术
新型电力系统的常见特点和技术新型电力系统是基于创新技术和理念构建的电力系统，旨在提高能源效率、可靠性和可持续性。
以下是一些关于新型电力系统的常见特点和技术：1.分布式能源资源（DERs）：新型电力系统中，分布式能源资源（DERs）如太阳能光伏系统、风力发电机和能量存储装置等得到广泛应用。
通过将能源产生和使用点从传统的中央化电力系统转移到分布式的地方，可以提高能源供应的可靠性和可持续性。
2.智能电网（Smart Grid）：智能电网是一种利用先进的通信和控制技术来监测、管理和优化电力系统运行的网络。
它能够实时获取能源需求和供应情况，并根据需求进行调整，从而提高能源的分发效率和系统的可靠性。
3.高效能源转换和储能技术：新型电力系统使用高效能源转换技术，如燃气轮机、燃料电池和微型涡轮发电机等，以更高的效率将能源转换为电力。
此外，能量储存技术如锂离子电池和压缩空气储能等可以在需要时存储和释放电能，平衡能源供需之间的差异。
4.能源管理和智能控制系统：新型电力系统利用先进的能源管理和智能控制系统来监测、优化和协调能源的产生、分发和消费。
这些系统包括能源管理系统（EMS）、负荷管理系统（LMS）和集中控制系统（SCADA），可以实时监测能源流动和设备状态，并进行自动化控制和优化。
5.绿色能源和碳排放减少：新型电力系统鼓励使用绿色能源技术，如太阳能、风能和水能等，以减少对传统的化石燃料的依赖，并减少温室气体的排放。
这有助于实现可持续发展和应对气候变化的目标。
6.微网（Microgrid）：微网是一种小型电力系统，由多种能源资源和负荷组成，能够自主运行并与主电网交互。
微网可以在与主电网断开时提供本地的能源供应，提高能源安全性和可靠性。
7.虚拟电力站（Virtual Power Plant）：虚拟电力站是一种基于分布式能源资源的集成系统，将多个分布式能源装置（如太阳能电池板、风力发电机等）和能量储存设备组合在一起，作为一个整体进行管理和控制。
电气工程及其自动化前沿介绍
电气工程及其自动化前沿介绍电气工程是一门研究电现象和电子现象的学科，它的发展与计算机、通信、控制等领域密不可分。
电气工程不仅涉及到电能的利用，还涉及到电力系统、电子设备的设计、制造、运行与维护等方面。
自动化技术是电气工程的一个重要分支，它研究如何用计算机模拟、控制和优化人类的生产过程。
电气工程及其自动化前沿主要包括以下几个方面：一、智能电网智能电网是一种利用信息技术、自动化技术和物联网技术，对电力系统进行优化和管理的方法。
智能电网的目标是实现电力系统的安全、可靠、高效、可持续发展。
电气工程及自动化技术在智能电网中发挥着重要作用，他们通过建立电力系统的仿真模型，对电力系统进行优化调度、智能控制和优化管理。
二、电动汽车电气工程及自动化技术在电动汽车领域有着广泛的应用。
电气工程研究了电动汽车电源、电动机、控制系统等关键部件的设计、制造和维护。
自动化技术则为电动汽车的自动驾驶、智能控制等技术提供了支持。
三、智能制造电气工程及自动化技术在智能制造领域发挥着越来越重要的作用。
电气工程师通过自动化技术，设计制造高精度的机器人和自动化生产线。
自动化技术还为智能制造过程提供了智能感知、数据采集和数据分析等功能，为智能制造带来了更多的可能性。
四、生物医学工程生物医学工程是电气工程的一个分支，他们研究生物体内外各种电子设备的的设计、制造和运行。
电气工程及自动化技术在生物医学工程中为生物体的检测、监控和治疗提供了可能，也为医学设备的研发和制造带来了技术的支持。
五、安全控制电气工程及自动化技术在安全控制领域发挥着重要的作用。
电气工程研究了各种电气安全事故的发生机制，为避免电气事故提供了技术支持。
自动化技术则研究了各种安全控制策略，对电气安全事故进行仿真分析，为电气安全事故的应对提供了技术支持。
电气工程及其自动化技术在当前社会发展中扮演着重要的角色。
随着科技的不断发展，电气工程及其自动化技术在更多领域发挥着重要的作用。
未来，电气工程及其自动化技术将继续发展，为人类社会的发展带来更多的贡献。
电力系统前沿技术
FACTS技术也在不断改进，一些新的 FACTS装置被开发出来，例如可转换静止 补偿器（Convertible Static Compensator），它由多个同步电压源逆 变器构成，可以同时控制2条以上线路潮流
（有功、无功）、电压、阻抗和相角，并 能实现线路之间功率转换
2.2定质电力技术
定质电力（Custom Power）技术是应用现 代电力电子技术和控制技术为实现电能质 量控制，为用户提供用户特定要求的电力 供应的技术。
1.1微型燃气轮机
微型燃气轮机（MicroTurbine）,是功率为 几千瓦至几十千瓦，转速为96000r/min， 以天然气、甲烷、汽油、柴油为燃料的超 小型燃气轮机，工作温度500℃，其发电效 率可达30。目前国外已进入示范阶段。其 技术关键是高速轴承、高温材料、部件加 工等。可见，电工技术的突破常常取决于 材料科学的进步。
三、状态维修技术
状态维修技术（Condition Based Maintenance）可以包涵可靠性为中心的维 修技术（RCM）和预测维修技术（PDM）。
3.1应用背景
这2项技术最初是应用于航空航天系统，后 来移植应用于核电站的维修，近年已成功 地用于发电厂设备的维修，并正在用于输 变电设备的检修。
1.2燃料电池
• 燃料电池是直接把燃料的化学能转换为电 能的装置。它是一种很有发展前途的洁净 和高效的发电方式，被称为21世纪的分布 式电源 。
二、大功率电力电子技术的应用
电力电子学器件用于电力拖动、变频调速、 大功率换流已经是比较成熟的技术。大功 率电子器件（HighPowerElectronics）的快 速发展也引起了电力系统的重大变革，通 常称为硅片引起的第二次革命。
• 预测性维修（Predictive Maintenance）是 根据对潜伏故障进行在线或离线测量的结 果和其他信息来安排维修的技术。其关键 是依靠先进的故障诊断技术对潜伏故障进 行分类和严重性分析（Criticality Analysis）,以决定设备（部件）是否需要 立即退出运行和应及时采取的措施。
电气工程与自动化领域的研究方向和前沿
电气工程与自动化领域的研究方向和前沿随着科学技术的不断发展，电气工程与自动化领域成为了当今社会中不可或缺的重要领域之一。
本文将对电气工程与自动化领域的研究方向和前沿进行探讨。
一、智能电网技术智能电网技术是电气工程与自动化领域中备受关注的研究方向之一。
随着经济的快速发展和人们对能源需求的不断增长，传统的电力系统已经无法满足需求。
而智能电网技术通过引入信息技术，实现电力系统的智能化和自动化，能够有效提高电力系统的能源利用效率和供电可靠性。
智能电网技术主要包括智能电表、能源管理系统、电力可靠性等方面的研究。
智能电表能够实现用电量的实时监测和管理，帮助用户进行合理用电，节约能源。
能源管理系统可以对电力系统进行监控和调度，提供智能化的电力供应方案。
电力可靠性研究则致力于提高电力系统的可靠性和稳定性，降低电力故障的发生率。
二、自动控制技术自动控制技术是电气工程与自动化领域中的核心内容之一。
它涉及传感器、执行器、控制器等方面的研究，旨在实现对各类工业过程、机器设备和自动化系统的智能化控制。
在自动控制技术领域，研究人员致力于提高控制系统的稳定性、精度和鲁棒性。
利用现代控制理论和方法，如模糊控制、神经网络控制、自适应控制等，可以实现对复杂系统的高效控制。
此外，自动控制技术还涉及到系统辨识、优化控制、智能控制等方面的研究。
三、电力电子技术电力电子技术是电气工程与自动化领域中的重要分支之一，主要研究电力器件、功率电子转换器等方面的技术应用。
电力电子技术的发展，能够广泛应用于电力系统、工业控制和新能源发电等领域，具有重要的应用价值。
在电力电子技术领域，研究人员致力于提高电力器件的性能和可靠性，研发新型电力器件，如IGBT、SiC器件等。
此外，电力电子技术还涉及到功率电子变换器的设计和控制，如交流调速系统、变频器、逆变器等。
四、人工智能与自动化人工智能与自动化是电气工程与自动化领域中备受关注的前沿研究方向。
人工智能技术的快速发展，为自动化领域带来了新的机遇和挑战。
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电力行业热点应用及前沿应用技术目前的电力行业前沿或热点技术就我目前所认识的参考有关资料，大致情况向同事们介绍如下：以便同事们有必要时与电力部门生技部门的、管生产的、要研究课题的交流交流。
1、大功率电力电子技术发展及其应用电力行业及其它行业对大功率高电压的电子元器件期盼很久，这方面任何一点突破都会带来行业新的发展变化，大功率、高电压、可关断、可控、双向可控、价格这些方面的某一个方面的突破，都可以对电力行业来带很大的变化。
如大功率、高电压；大功率、低价格的突破将带来调、变、配、用电方式很大的变化，目前常见的变电站可能不存在，模块式组合变电站可能会出现。
无触点开关的大量应用将带来控制、维修方式方面的极大变化。
目前这方面的发展仅初步能应用于10kV等级设备。
2、智能电网在上述技术及其它技术的基础上精密控制串联电感或电容达到缩短电气距离从而增加电网的稳定性，精密控制节点无功补偿及电压，从而达到精密控制有功无功潮流分布的目的。
3、已在实施的数字化变电站由于光PT、光CT的发展，使原来分布式一对一的PT、CT接入方式变为光纤通信的总线式，这样带来测量、控制、综自系统的相应变化，甚至带来变电站建设样式的巨大变化、如模块组合式、可变多桥联式，将使配网智能化和需求侧管理变得很容易。
4、智能的基于云计算的需求侧管理基于对重要用户需求侧管理逐步实施，其大量的数据将被发掘，并提供大量的及时增殖服务。
5、已在实施的调配一体化。
以前，由于传感器、通信及远控技术和设备的制约、电网调度、运行、管理、维修分得较细，不便管理、对及时快速响应及可靠性、安全性都有影响。
真正实现配调一体化，将有赖于传感器、通信及远控设备的发展，基本不存在技术制约，近几年会很快发展，唯一有点制约的是采用那种合符经济效益的可靠的通信，及可靠的远方操作设备，主要是现地可靠的操作电源。
其它较详细的介绍如下。
(愿意与有能力有兴趣的同事合作，把它做成PPT，用于针对电力系统某些人员的讲座)1 分布式电源分布式发电装置（Distributed Generation）是指功率为数千瓦至50 MW小型模块式的、与环境兼容的独立电源。
这些电源由电力部门、电力用户或第3方所有，用以满足电力系统和用户特定的要求。
如调峰、为边远用户或商业区和居民区供电，节省输变电投资、提高供电可靠性等等。
当今的分布式电源主要是指用液体或气体燃料的内燃机(IC)、微型燃气轮机（Micro tur_bines）和各种工程用的燃料电池（Fuel Cell）。
因其具有良好的环保性能，分布式电源与“小机组”已不是同一概念。
1.1 应用背景由于公众对输电线路可能产生的电磁影响的忧虑，开辟新的线路走廊越来越困难。
例如，北美和西欧许多国家已决定一般不再兴建新的输电线路。
于是，直接安置在用户近旁的分布式发电装置便成为一种替代方案。
其次，与大电网配合，分布式电源可大大地提高供电可靠性，可在电网崩溃和意外灾害（例如地震、暴风雪、人为破坏、战争）情况下，维持重要用户的供电。
加拿大魁北克省1997年冰雪灾造成输配电线路灾难性破坏，引起大面积停电，许多重要用户长期不能恢复供电。
人们认识到，如果能有与电网配合的分布式电源在运转，供电可靠性将会大大地提高，一些灾难性后果是可以避免的。
对供电网难以达到的边远分散用户，分布式电源在技术经济上具有竞争力。
此外，发展电动车电源是研究发展分布式电源的重要推动力。
1.2微型燃气轮机微型燃气轮机（Micro Turbine）,是功率为几千瓦至几十千瓦，转速为96 000 r/min，以天然气、甲烷、汽油、柴油为燃料的超小型燃气轮机，工作温度500 ℃，其发电效率可达30%。
目前国外已进入示范阶段。
其技术关键是高速轴承、高温材料、部件加工等。
可见，电工技术的突破常常取决于材料科学的进步。
1.3燃料电池燃料电池是直接把燃料的化学能转换为电能的装置。
它是一种很有发展前途的洁净和高效的发电方式，被称为21世纪的分布式电源。
1.3.1燃料电池的工作原理燃料电池的工作原理颇似电解水的逆过程。
氢基燃料送入燃料电池的阳极(电源的负极)转变为氢离子，空气中的氧气送入燃料电池的阴极(电源的正极)，负氧离子通过2极间离子导电的电解质到达阳极与氢离子结合成水，外电路则形成电流。
通常，完整的燃料电池发电系统由电池堆、燃料供给系统、空气供给系统、冷却系统、电力电子换流器、保护与控制及仪表系统组成。
其中，电池堆是核心。
低温燃料电池还应配备燃料改质器（又称为燃料重整器）。
高温燃料电池具有内重整功能，无须配备重整器。
磷酸型燃料电池（PAFC）是目前技术成熟、已商业化的燃料电池。
现在已能生产大容量加压型11 MW的设备及便携式250 kW等各种设备。
第2代燃料电池的溶融碳酸盐电池（MCFC），工作在高温（600～700 ℃）下，重整反应可以在内部进行，可用于规模发电，现在正在进行兆瓦级的验证试验。
固体电解质燃料电池（SOFC）被称为第3代燃料电池。
由于电解质是氧化锆等固体电解质，未来可用于煤基燃料发电。
质子交换膜燃料电池是最有希望的电动车电源。
1.3.2 性能和特点燃料电池有以下优点：（1）有很高的效率，以氢为燃料的燃料电池，理论发电效率可达100%。
熔融碳酸盐燃料电池，实际效率可达58.4%。
通过热电联产或联合循环综合利用热能，燃料电池的综合热效率可望达到80%以上。
燃料电池发电效率与规模基本无关，小型设备也能得到高效率。
（2）处于热备用状态，燃料电池跟随负荷变化的能力非常强，可以在1 s内跟随50%的负荷变化。
(3)噪音低；可以实现实际上的零排放；省水。
（4）安装周期短，安装位置灵活，可省去新建输配电系统。
目前燃料电池大规模应用的障碍是造价高，在经济性上要与常规发电方式竞争尚需时日。
1.3.3 技术关键和研究课题燃料电池的技术关键涉及电池性能、寿命、大型化、价格等与商业化有关的项目，主要涉及新的电解质材料和催化剂。
熔融碳酸盐电池（MCFC）在高温条件下液体电解质的损失和腐蚀渗漏降低了电池的寿命，使MCFC的大型化及实用化受到限制。
需要解决电池构成材料的腐蚀；电极细孔构造变化使电池性能下降等问题。
固体氧化物燃料电池（SOFC）使用固体电解质且工作温度很高,对构成材料及其加工有特殊要求。
为了得到高温下化学性稳定和致密性（不通过气体）的电解质，在氧化锆中加入Y2O3生成钇稳定氧化锆。
为了降低工作温度，应尽可能减少电解质薄膜厚度。
通常采用熔射法、烧结法和电化学蒸发涂层法制备电解质薄膜。
实用的电解质膜的厚度为0.03～0.05 mm。
比较先进的已达到0.01 mm。
这样薄的电解质陶瓷材料除应当有足够的机械强度外，必须具有高度的气体致密性，否则将丧失燃料电池的性能。
燃料极使用镍锆等耐热金属陶瓷，镍还用作燃料重整的催化剂，空气极在运行中处在高温氧化中，难以使用一般金属。
铂的稳定性好，但费用昂贵，需要寻找替代材料，可用电子导电陶瓷。
为了降低工作温度，另外一个重要的研究方向是寻找低温的质子导电的电解质。
工作温度倘若能降低到700 ℃以下，SOFC 的造价就可以大幅度降低。
2 大功率电力电子技术的应用硅片引起的“第二次革命”2.1 大功率电力电子器件的重大进展电力电子学（Power Electronics）的应用已经有多年的历史。
电力电子学器件用于电力拖动、变频调速、大功率换流已经是比较成熟的技术。
大功率电子器件（High Power Electronics）的快速发展也引起了电力系统的重大变革，通常称为硅片引起的第二次革命。
近10多年来，可控整流器(SCR)、可关断的晶闸管(GTO)、MOS控制的晶闸管(MCT)、绝缘门极双极性三极管(IGBT)等大功率高压开关器件的开断能力不断提高。
目前，已经生产出6 kA、6 kV的GTO，单个元件的开断功率可达到30 MW左右，这无疑是一个巨大的进步。
近年来，大功率电子器件已经广泛应用于电力的一次系统。
可控硅（晶闸管）用于高压直流输电已经有很长的历史。
大功率电子器件应用于灵活的交流输电（FACTS）、定质电力技术（Custom Power）以及新一代直流输电技术则是近10年的事。
新的大功率电力电子器件的研究开发和应用，将成为下世纪的电力研究前沿。
2.2 灵活交流输电技术(FACTS)灵活的交流输电系统(FACTS)是80年代后期出现的新技术，近年来在世界上发展迅速。
专家们预计在未来这项技术将在电力输送和分配方面将引起重大变革，对于充分利用现有电网资源和实现电能的高效利用，将会发挥重要作用。
灵活交流输电技术是指电力电子技术与现代控制技术结合以实现对电力系统电压、参数(如线路阻抗)、相位角、功率潮流的连续调节控制，从而大幅度提高输电线路输送能力和提高电力系统稳定水平，降低输电损耗。
FACTS技术的出现和应用的背景是：（1）发展电力市场的需要。
原作为公用事业之一的电力面临着“放松管制”（Deregulation）的改革。
一些国家颁布法令规定用户可以发电并售电给电网，允许电力用户可自由选择供电者，允许实行趸售托送（Wholesale Wheeling），某些地区甚至允许实行电力零售托送。
发电厂和电力用户可以根据协议通过电网售受电力。
电网作为电力市场的物质载体，即发电厂和电力用户间电力输送和分配的通道，需要满足对电力潮流灵活调节控制的要求，而常规的交流输电系统却很难适应这一变化。
发展互联电网的需要。
在发达国家已形成了紧密相连、多电压等级的复杂互联电网。
由于电路定则使然，电网内部线路及联络线在运行中实际的潮流分布与这些线路的设计输送能力相差甚远；一部分线路已过载或接近稳定极限，而另一部分线路却被迫在远低于线路额定输送容量下运行。
这就提出了灵活调节线路潮流、突破瓶颈限制、增加输送能力，以充分利用现有电网资源的要求。
发达国家由于环保的严格限制，新建输电线路十分困难，使得这一要求更为迫切。
传统的调节电力潮流的措施，如机械控制的移相器、带负荷调变压器抽头、开关投切电容和电感、固定串联补偿装置等，只能实现部分稳态潮流的调节功能，而且，由于机械开关动作时间长、响应慢，无法适应在暂态过程中快速灵活连续调节电力潮流、阻尼系统振荡的要求。
因此，电网发展的需求促进了灵活交流输电这项新技术的发展和应用。
近年来，灵活交流输电技术已经在美国、日本、瑞典、巴西等国重要的超高压输电工程中得到应用。
尽管灵活交流输电技术已在多个输电工程中得到应用，并证明了它在提高线路输送能力、阻尼系统振荡、快速调节系统无功、提高系统稳定等方面的优越性能，但其推广应用的进展步伐比预期的要慢。
主要原因有：工程造价比常规的解决方案高，因此，只有在常规技术无法解决的情况下，用户才会求助于FACTS技术；FACTS技术还需要进一步完善。