隨著人們對電力需求的不斷增加、對電能質量要求的日益提高，近年來，我國電力系統(tǒng)及電力設備制造行業(yè)得到了長足的發(fā)展。伴隨計算機技術及信息技術的飛速發(fā)展，開關電器領域正經歷新一輪的更新?lián)Q代，新概念電器層出不窮。其中最能代表時代發(fā)展的、發(fā)展最為迅速的是智能電器。經過近年來業(yè)內科技工作者的不懈努力，智能電器所涉及的理論問題已越來越清楚，各種智能電器產品也逐漸得到了市場的認同。
廣義的電器是指用于檢測電參數(shù)、控制電路，或實現(xiàn)電能轉換的硬件設備或裝置；而狹義的電器主要是指開關電器。所謂電器的智能化，主要是指開關電器實現(xiàn)人工智能的過程。按人工智能的定義，智能化是指使對象具備靈敏準確的感知功能、正確的思維與判斷功能以及行之有效的執(zhí)行功能而進行的工作。感知功能包括設備的自診斷，各種運行參數(shù)和系統(tǒng)參數(shù)的檢測；思維和判斷功能就是控制，可依靠計算機或數(shù)字信號處理器（DSP）來完成；執(zhí)行功能就是對一次設備的操動。因此，可以這樣定義智能電器：在某一方面或整體上具有人工智能的電器元件或系統(tǒng)。
電器智能化是一種理念，是一種方法，是一個發(fā)展和進步的過程，其目的是使電器產品實現(xiàn)人工智能的部分或全部功能，使產品達到最佳工況。因此，電器智能化涉及的理論與技術除了電器學基礎外，還應包括數(shù)字信號處理、控制以及現(xiàn)代傳感器技術等。
早在20世紀70年代，人們就開始在配電系統(tǒng)實踐開關電器的智能化，即在配電系統(tǒng)中加裝智能控制器，用以自動判別線路故障，切除與隔離故障并恢復健康區(qū)段的供電。人們把這種帶控制器的開關系統(tǒng)稱為自動重合器與自動分段器。隨著計算機技術的發(fā)展，越來越多的電站實現(xiàn)了微機化控制與管理，這使得開關智能化沿兩條路線發(fā)展。路線之一是以電力系統(tǒng)的需求為主，基于開關的所謂“四遙”，把設備狀態(tài)反映到電站主控計算機，由它實現(xiàn)開關乃至對整個系統(tǒng)的智能控制。而另一條發(fā)展路線是分步實施：首先是開關本體智能化，類似自動重合器與自動分段器，然后逐步實現(xiàn)整個系統(tǒng)的智能化與網絡化，強調元件智能化才是最根本和最可靠的智能化。
近年來，國內外已有很多智能化開關投入市場。它們的特點都是采用先進的傳感器技術和微機信號處理與控制技術，使整個組合電器的在線監(jiān)測與二次系統(tǒng)在一個計算機控制平臺上。20世紀90年代初國外的智能式真空斷路器就已包括三種功能：自動保護功能、早期維護功能和信息傳遞功能。90年代末出現(xiàn)了永磁操動機構，配合新型傳感器以及二次控制無觸點化，使產品達到了更高的智能化水平。真空開關永磁機構的意義不僅大大簡化了機械傳動，提高了機構的可靠性，更重要的是它改進了操動的可控性，為進一步的高壓開關選相合分打下了基礎。在開關智能化理論方面，有人提出智能操作的概念，即要求開關的操作性能可根據(jù)電網中發(fā)出的不同工況，自動選擇和調整操動機構或/和滅弧室合理的預定工作條件。例如，對于自能式SF6斷路器的分斷操作，小負載時觸頭以較低的速度分斷，既可保證所需的滅弧能量，又可減少機械損耗；而在接到短路信號時則以全速分斷，獲得最佳分斷效果。目前，此類專家系統(tǒng)的開發(fā)已在進行中。變速操作打破了傳統(tǒng)斷路器單一分閘特性的概念，實際上是上述執(zhí)行功能的智能化，是對高電壓等級開關操動機構改造的十分有益的嘗試。
智能電器第2版前言電器智能化是一個更新?lián)Q代的工作，涉及很多電氣領域的新概念，要求新的規(guī)范與標準，結合必要的理論計算和計算機仿真可以大大推進研究開發(fā)工作。電力系統(tǒng)希望開關生產廠家采用更多的智能化技術，不斷提高產品的檔次和技術含量，趕超國際先進水平；但同時也要積極扶持新概念電器，更多地采用智能化開關，從而在根本上解決電力系統(tǒng)的硬件水平問題。只要科研工作者與生產廠家、系統(tǒng)用戶更密切地合作，攜手共進，我國的智能電器就一定能達到國際前沿水平。
本書內容共分三部分。第一部分為智能電器基礎知識；第二部分為智能電器基本結構及相關理論，包括信號檢測系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和電子操動、智能電器的可靠性與電磁兼容等；第三部分為智能電器的應用，包括配電自動化、柔性交流輸電系統(tǒng)電器、直流斷路器等。第1章智能電器概論，介紹電器的定義與分類，電器的典型結構，電器智能化的內涵與主要內容，智能電器的理論任務等。第2章電器學基本理論與信號處理基礎，介紹電流的熱效應與力效應，電接觸與電弧，磁路計算，采樣與數(shù)字濾波，常用信號分析方法等。第3章智能電器的信號檢測系統(tǒng)，介紹現(xiàn)場參量類型及數(shù)字化測量方法，智能電器中的各類傳感器，信號輸入通道設計，現(xiàn)場參量的信號分析與處理以及信號檢測系統(tǒng)誤差等。第4章智能電器的控制系統(tǒng)，介紹控制器的基本結構與組成，控制器的基本功能與特點，控制器的系統(tǒng)設計，智能電器控制器的硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)，智能電器的網絡化與通信系統(tǒng)等。第5章電子操動與永磁機構，介紹傳統(tǒng)操動系統(tǒng)及其局限性，電子操動的構成與設計原則，永磁操動機構的磁路設計，相控開關，電子操動控制精度與可靠性分析等。第6章智能電器的可靠性與電磁兼容，介紹智能電器的可靠性指標,智能電器的電磁兼容,電磁兼容試驗與標準等。第7章配電自動化，介紹配電自動化的基本概念,智能式重合器與分段器,配電網饋線自動化的基本模式,饋線遠方終端FTU,配電自動化的通信等。第8章柔性交流輸電系統(tǒng)電器，介紹電力電子技術在輸電系統(tǒng)的應用,典型柔性交流輸電系統(tǒng)電器，統(tǒng)一電能質量管理系統(tǒng),超高壓真空開關的實現(xiàn)等。第9章直流斷路器，介紹直流開斷原理，基于電力電子器件的高壓直流斷路器，機械式高壓直流真空斷路器，低壓直流斷路器等。
本書由大連理工大學鄒積巖教授主編，華中科技大學程禮椿教授主審。鄒積巖教授負責第1章、第5章、第9章的編寫和全書的統(tǒng)稿；華中科技大學何俊佳教授負責第2章、第6章的編寫；大連理工大學段雄英教授負責第3章、第4章的編寫，孫輝教授負責第7章、第8章的編寫。大連理工大學董恩源、廖敏夫以及方春恩三位博士的學位論文也為本書提供了部分素材。西安交通大學的張杭教授和王汝文教授對本書的結構和內容提出了許多寶貴意見。第5章的部分修訂內容來自董恩源教授的研究，書中的部分實驗在大連理工大學電力電子研究所完成，得到叢吉遠高工、鄒啟濤高工的支持。對以上同仁和老師為本書的完成所做的工作，在此一并表示衷心的感謝！
第9章直流斷路器的主要內容得到國家自然科學基金重點項目（51337001）支持。
“智能電器”作為電氣工程及自動化專業(yè)本科生及研究生的選修課，面向現(xiàn)代電力系統(tǒng)，該課程的設置也受到電力設備行業(yè)的歡迎。本書作為該課程的教材，匯聚了編者及所在單位的研究成果。但鑒于編者水平所限，書中難免有不足和謬誤之處，誠摯地歡迎廣大讀者批評指正。