国未来第三代电网的构成，将遵循国家主干输电网与地方输配电网、微网相结合的模式。主干输电网能满足风能、太阳能、

水电等大规模可再生能源和清洁煤电等大型常规能源基地的大容量、远距离电力输送，以及大范围优化配置和间歇性功率相

互补偿等需要，实现输电网的安全、高效运行。配电网能适应中小型分布式电源的开放接入和电力需求侧互动管理的需求，

配电网终端将较多采用微网结构，可实现潮流的双向控制，提高供电可靠性和终端能源利用率，并形成多网合一的能源信息

综合服务体系。”

周孝信预见，我国将始终存在大容量远距离输送电力的基本需求。我国西部水电、西部和北部超大规模荒漠太阳能电站、北

部和西北部大规模风电等将有很大发展。他解释说：“未来，西电东送输电网将由目前满足水电和煤电的大容量远距离外送

为主，逐步转变为水电、煤电、风电和光伏发电外送并重，输电网的功能将由单纯输送电能转变为输送电能与实现各种电源

相互补偿调节相结合。”

新一代电网设备的革命性影响

新型电网设备的研发方向取决于电网发展的趋势和需求。传统电网设备的工程应用已有上百年历史，而超导材料、纳米技术

、新型电力电子器件等新材料、新技术、新器件的出现，为研发面向未来的新一代电网设备创造了条件。中国工程院院士郑

健超预见，新一代电网设备的工程应用将对电网的未来产生革命性的影响。

变压器是电网中量大面广的设备，近年来，由于智能电网的需要，固态变压器(又称智能万用变压器)成为了研究热点。它传

输的功率密度比传统变压器大两个数量级，因而重量和尺寸也相应降低了两个数量级。郑健超把其比喻为“把8000磅重的传

统配电变压器变成75磅重的固态变压器装进手提箱”。这为建设高度紧凑化、全封闭、电磁环境影响小的智能变电站创造了

条件。

除变压功能外，固态变压器还具有连续快速调压、变频、动态无功补偿、电能质量控制等功能，把原来多种设备的功能融合

为一体。郑健超说：“这是未来智能电网最基础的设备。现在，大家对用交流还是直流有争议，如果以后采用了这样的设备

，则由控制系统说了算，既可同步又可异步，这个问题就迎刃而解了。”

固态变压器将首先在配电网应用，包括高层楼宇供电、电力机车供电、电动车快速充电、风电光伏发电等间歇式电源直接接

入最终用户等。这种设备以后还有可能进入输电网使用，届时将对同步/异步联网、系统稳定控制、大型风电站接入、动态无

功控制产生重要影响。

院士论坛上还预测，随着现代信息、通信技术的飞速发展，电网的传感—测量系统在向着传感器网络方向发展。具体可分为

供电企业对电网安全、经济运行实施监测和控制的传感器网络，如广域监测系统(WAMS)、电网故障定位重要设备状态监测等

，和智能配电网中侧重电力客户的传感器网络，包括智能电表、客户负荷自动调查、电缆故障定位、楼宇能量管理等。从长

远来看，除了电力、电量准确测量和计量的设备，现有的电网测量设备和信息通信系统可能要演变为新一代电网的传感器网

络。其中，无线传感器会得到日益广泛的应用。

电网建设的大规模发展，也为科研创新提供了更优良的土壤，加速了新一代电网设备的面世。郑健超说：“我们的交流特高

压工程核心设备都是中国制造了。去年锦屏—苏南特高压直流工程投运，我们自主知识产权的换流阀研制成功而且应用性能

非常好。”