尹立群（南方电网广西电力科学研究院、南方电网公司无线传能联合实验室）

新型电力系统具有“数字赋能、柔性开放、绿色高效”的典型特征。围绕该特征建设的电力系统必然伴随着大量新能源、多元互动负荷的广泛接入，其自身的随机性、双向性对电网安全稳定运行提出了更高的要求。因此，进一步推进电网智能监测、智能巡检、负荷多元友好互动、新能源装备升级等相关技术的发展具有重要意义。然而，智能监测方面，各类终端及智能装备的可靠供电问题一直未能有效解决，造成无法实时监测电网运行状态；智能巡检方面，无人机、机器人等智能巡检装备无法快速实时补电，制约了全自主智能巡检发展；负荷多元互动方面，线缆接入方式影响了负荷接入便捷性，影响用户体验。因此，无线电能传输技术是推动新型电力系统数字化、智能化发展的变革性技术。

一、推动电网智能监测终端供电方式技术变革

新型电力系统实现全面数字化进程中，离不开海量在线监测设备、传感器等数据采集终端。然而，现阶段各类数据采集终端主要采用光伏、“光伏+蓄电池”等供电方式，存在环境适应性差、供电可靠性低、运维成本高等诸多问题，严重制约了各类采集终端的安全高效可靠应用，已无法适应新型电力系统建设需求。无线电能传输技术，以无线方式为各类数据采集终端进行供电，彻底解决了高压一次设备给低压终端供电存在的高低压电气绝缘、电压及功率难以匹配等系列技术问题，并且，能根据各类终端的电压及功率需求，灵活调整输出电压及功率，供电功率范围从mW级到kW级实现需求全覆盖。此外，无线供电方式还具备全天候稳定可靠以及长期免维护运行等优点。

图1 电力在线监测设备无线供电示意图

二、推动电网智能巡检装备供电方式技术变革

新型电力系统实现全面智能化进程中，需要大量使用无人机、机器人等智能巡检装备。然而，现阶段由于供电方式的制约，无论是无人机还是机器人，均无法实现远距离、超视距、超续航里程的自主作业，不能满足未来新型电力系统高度智能化、无人化发展需求。利用无线电能传输技术，一方面，在电力线路走廊部署海量共享无人机无线充电平台，实现无人机无限续航；另一方面，在各电压等级的变电站、开关站、换流站、发电厂等大中型电力供电枢纽部署机器人静态无线充电站和动态无线供电线路，通过静态和动态无线充电相结合的方式，为巡检机器人提供无差别、全天候的电能补给。通过供电技术的变革，实现智能巡检装备的升级换代。

图2 自主巡检智能装备无线供电

三、推动电力负荷接入方式技术变革

新型电力系统建设进程中，伴随着电动汽车、全电动船舶、水下电力设备等新型负荷的高速发展，电力负荷必将面临越来越多元化的发展趋势，负荷友好接入及灵活互动需求也必将日益增长。利用无线电能传输技术，可全面提升负荷接入的灵活性、便捷性、安全性、可靠性。电动汽车双向无线充放电技术的应用，突破了无人干预场景下负荷与电网灵活友好互动技术瓶颈。全电动船舶无线供电技术应用，使大型岸电设备无人化成为现实。此外，将无线电能传输技术应用于水下电力设备供电，完美地解决了水下电力设备供电长期面临的绝缘防护难题。

图3 电动汽车双向无线充电示意图

图4 船舶无线供电

图5 水下无线供电示意图

四、推动新能源装备升级换代

构建以新能源为主体的新型电力系统的基础是高效、安全、可靠运行的新能源装备。其中，风机作为最主要新能源装备之一，仍面临机械磨损导致的运行可靠性大幅降低等技术难题。无线电能传输技术的应用，完全解决了采用机械滑环进行能量信号传输存在的寿命短、可靠性差、容易引起短路、供电或通信中断等问题，实现了风机的升级换代。

图6 风电机组滑环无线供电

五、结语

无线电能传输技术利用其安全、可靠、灵活、便捷等显著优势，推动电网智能监测终端供电方式、电网智能巡检装备供电方式及电力负荷接入方式等变革，推动新能源装备升级换代，必将全面支撑“绿色、安全、高效、开放”的新型电力系统建设。