2.3混合式电力开断技术
智能电网是一个互动系统，对于系统变化、用户需求和环境改变，要求智能电网具有最佳的反应和快速适应能力，而电力电子技术是支撑电网迅速反应并采取相应措施的有力手段。当前，电力电子器件已经通过多种不同方式融入到智能电器中，高压大功率电力电子器件已经能够作为主断路器，承担短路电流的开断功能。特别是在直流开断、短路电流限制等方面，电力电子器件更具优势。
2.3.1高压直流开断
直流断路器是高压直流输电系统、轨道交通牵引配电系统、舰船直流电力系统、电信设备配电系统和直流微电网等的关键设备，其性能对系统的安全运行至关重要。与交流电流相比，直流电流由于没有“自然过零点”而难以开断，特别是在高电压、大电流条件下，这一问题更加严峻。
直流开断目前主要采用3种方式：①快速拉长电弧，直至其在一定电弧电压下不能持续，从而实现电路开断；②由电感、电容组成振荡电路，利用电容放电形成电流零点，再利用传统的交流开断方式切断电路；③基于可关断电力电子器件构成混合式断路器，机械开关快速打开将故障电流转换至电力电子开关，再由其开断电路。
方式①适用于中压、低压直流断路器。目前商业化的高压直流断路器主要采用方式②。基于人工过零的原理，俄罗斯较早研制了额定3.3kV/3kA直流真空限流断路器。目前，我国研制出55kV高压直流断路器单元样机，成功开断16kA电流，开断时间小于5ms。采用方式③的混合型直流断路器的通流能力强、分断能力高，有望成为直流开断技术的重要发展方向。
基于强迫换流型直流开关原理，国内外研究机构提出了多种不同拓扑结构的强迫换流开断的电路方案。ABB公司最新研发的混合式高压直流断路器的设计参数达到：额定电压320kV、额定电流2kA、电流开断能力9kA。
2.3.2短路电流限制
随着用电负荷不断增加，电力系统中的短路电流水平不断提高。在我国沿海经济发达地区，电网的短路电流水平直逼甚至超过电力规程所规定的最大允许水平。因此，采取有效的短路限流措施限制电力系统的短路容量，已成为目前我国电力系统安全稳定运行和电力建设、发展的迫切问题。
目前国内外研究较多的是超导限流器和固态限流器。超导限流器可在高电压下运行，实现检测、转换、限流一体化，能够在毫秒级时间内限制故障电流。然而受到失超恢复时间、临界值整定困难等材料特性以及成本因素的限制，超导限流器在高压、大电流条件下的应用尚有若干难题需解决。
固态故障限流器利用电力电子器件进行电路拓扑控制，其反应迅速、拓扑结构与控制策略灵活，易于同时实现正常工作时调节线路潮流、故障时限制故障电流的功能，非常适合于柔性输电的应用场合。但是，受到电力电子元件的特性限制，目前主要适用于4~15kV及以下的中低压配电系统。
机械开关具有极低的导通电阻（μΩ级），通过智能控制将其与其他液态金属、串联谐振等限流技术相结合，构成的混合式故障限流器具有不可替代的特殊性能，成为新的研究热点。
3.智能电器的发展前景
截至2014年底，全国发电装机容量136019万kW，同比增长8.7%。发电装机总容量不断攀升，将长期保持对于开关电器产品的旺盛需求。依据国家电网公司统计数据，72.5~1100kV高压设备在运量472241台（组/间隔），同比增加3.6%。低压电器的年销售已超过600亿，以智能化、模块化、可通信为特征的智能电器逐步成为市场主流。
总体来看，我国发电装机容量已跃居世界第一，但人均用电量仍相对较低，仅为部分发达国家的1/4～1/5，还有很大的增长空间。另一方面，虽然我国电器行业在关键设备和核心技术上取得了一定突破，但国外企业仍占据高端产品的领先优势，智能电器领域的竞争更加激烈，机遇和挑战并存。
3.1影响智能电器发展的因素
3.1.1能源结构和供能形式的变化
大规模接纳可再生能源电力和智能化成为电网发展的趋势和方向。新能源发电在世界范围内呈现超高速增长，对智能电器的发展提出了新的需求。例如在德国光伏发电功率达到22GW，峰值时约占其正午用电负荷的50%。
国家能源发展“十二五”规划提出要大力发展分布式能源，出台多项政策支持分布式能源的发展。国家电网公司也发布了《支持分布式光伏发电站建设及光伏发电并网的有关意见》，并公布了分布式光伏电站接入电网的相关标准。中国迎来了一个新能源大发展的时期。
智能电网要充分发挥分布式清洁能源的作用，分布式发电是一种有效途径。其将相对小型的发电装置分散布置在用户现场或附近，极好地适应了分散的电力需求和资源分布，与大电网互为备用改善了供电可靠性。
新能源的快速发展为电器产品智能化提供了发展契机。与此同时，也改变了“电源到负荷”的单向潮流供电方式，对传统的控制保护技术提出了挑战。因此，需要开发适用于清洁能源的“发、输、储、配、用”各环节的新型智能电器。
