超導(dǎo)電力技術(shù)在未來(lái)智能電網(wǎng)中的應(yīng)用展望

郝興鋒

（國(guó)網(wǎng)山西省電力公司呂梁供電公司，山西呂梁 033000）

超導(dǎo)電力技術(shù)在未來(lái)智能電網(wǎng)中的應(yīng)用展望

郝興鋒

（國(guó)網(wǎng)山西省電力公司呂梁供電公司，山西呂梁 033000）

超導(dǎo)電力技術(shù)是全新的技術(shù)，現(xiàn)如今已經(jīng)步入快速發(fā)展階段。智能電網(wǎng)決定著電力工業(yè)的發(fā)展方向，超導(dǎo)電力技術(shù)促進(jìn)了智能電網(wǎng)的發(fā)展。未來(lái)智能電網(wǎng)的智能化程度不斷提高，超導(dǎo)電力技能的應(yīng)用在智能化電網(wǎng)的發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用。本文通過(guò)詳細(xì)的研究超導(dǎo)電力技術(shù)在未來(lái)智能電網(wǎng)中的應(yīng)用，提出超導(dǎo)電力技術(shù)在未來(lái)智能電網(wǎng)中的研究方向。

超導(dǎo)電力 智能電網(wǎng) 應(yīng)用 發(fā)展

隨著電力工業(yè)的不斷發(fā)展，智能化電網(wǎng)是電網(wǎng)發(fā)展的方向和趨勢(shì)。但是智能電網(wǎng)還存在著一些問(wèn)題，如安全、電網(wǎng)可持續(xù)的能源再生、電網(wǎng)現(xiàn)代化技術(shù)融合性等問(wèn)題。超導(dǎo)電力技術(shù)是一種電力新技術(shù)，超導(dǎo)電力技術(shù)具有產(chǎn)業(yè)性和實(shí)用性的特點(diǎn)，影響著未來(lái)智能電網(wǎng)的發(fā)展。超導(dǎo)電力技術(shù)的應(yīng)用不僅提高了電力工業(yè)的發(fā)展水平，解決了電力工業(yè)存在的問(wèn)題，而且推動(dòng)電力工業(yè)改革向著智能化的方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)電力工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1 超導(dǎo)電力技術(shù)

所謂超導(dǎo)電力技術(shù)，是指基于物理學(xué)電力原理，以超導(dǎo)材料物理性質(zhì)為基礎(chǔ)，將超導(dǎo)材料與電力工程相結(jié)合而形成的一種新型電力技術(shù)。自超導(dǎo)電力技術(shù)誕生后，便受到了西方國(guó)家高度的關(guān)注與重視，并對(duì)超導(dǎo)電力技術(shù)進(jìn)行了大量的研究與實(shí)踐，如美國(guó)將該技術(shù)納入到指定電網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目當(dāng)中，將其作為骨干電網(wǎng)建設(shè)的核心技術(shù)之一。對(duì)于我國(guó)，超導(dǎo)電力技術(shù)同樣受到了電力領(lǐng)域高度的重視，并在研究中取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)步。諸多學(xué)者一致認(rèn)為未來(lái)超導(dǎo)電力技術(shù)將會(huì)成為電力行業(yè)主導(dǎo)高新技術(shù)之一，更會(huì)在未來(lái)智能電網(wǎng)建設(shè)中發(fā)揮巨大的作用。

2 超導(dǎo)電力技術(shù)在智能電網(wǎng)中的作用

從理論實(shí)踐分析，超導(dǎo)電力技術(shù)在未來(lái)智能電網(wǎng)中的應(yīng)用將會(huì)在諸多方面都發(fā)揮巨大的、正向的積極作用，并且這種積極作用突出表現(xiàn)在：提高整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與可靠性，增強(qiáng)抗擊打能力，提升電能質(zhì)量，提高暫態(tài)穩(wěn)定性與小干擾穩(wěn)定性，強(qiáng)化電力系統(tǒng)集約程度，降低系統(tǒng)故障發(fā)生概率及故障對(duì)系統(tǒng)造成的負(fù)面影響，增強(qiáng)系統(tǒng)對(duì)再生能源的兼容性。其中，電網(wǎng)系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定性的提高與電能質(zhì)量的提高，以及集約型電力系統(tǒng)的構(gòu)建，都將會(huì)為未來(lái)智能電網(wǎng)性能與優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮奠定良好基礎(chǔ)。

3 超導(dǎo)電力技術(shù)在未來(lái)智能電網(wǎng)中的應(yīng)用方向

3.1 智能電網(wǎng)建模與動(dòng)力學(xué)建模

智能電網(wǎng)應(yīng)用超導(dǎo)電力技術(shù)需要具備超導(dǎo)裝置或具備超導(dǎo)電力特性，包括快速反應(yīng)動(dòng)作、時(shí)間尺度等特性。在傳統(tǒng)電力元件中，動(dòng)力學(xué)建模能夠較好的滿(mǎn)足這一要求，所以未來(lái)智能電網(wǎng)建設(shè)利用超導(dǎo)電力技術(shù)前需要進(jìn)行動(dòng)力學(xué)建模，它是整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠的重要前提基礎(chǔ)與保障。考慮到利用超導(dǎo)電力技術(shù)需要使用一些大功率控制裝置和電力電子能量轉(zhuǎn)換等裝置，而動(dòng)力學(xué)模型與超導(dǎo)行為又具有一定的特殊性，所以對(duì)于模型的建立需要體現(xiàn)出層級(jí)性，并對(duì)超導(dǎo)電力裝置進(jìn)行良好的控制。同時(shí)，由于超導(dǎo)電力技術(shù)、超導(dǎo)電力裝置對(duì)運(yùn)行環(huán)境（溫度、濕度、電磁等）、運(yùn)行方式十分敏感，因而對(duì)于模型的有效建立是超導(dǎo)電力技術(shù)在未來(lái)智能電網(wǎng)建設(shè)應(yīng)用中的一項(xiàng)重要工作。

3.2 智能電網(wǎng)協(xié)調(diào)運(yùn)行

對(duì)于超導(dǎo)電力技術(shù)而言，智能電網(wǎng)是一種全新的運(yùn)行環(huán)境；對(duì)于智能電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，超導(dǎo)電力技術(shù)是一門(mén)新電力技術(shù)，超導(dǎo)電力裝置是一種全新裝置。要想智能電網(wǎng)建設(shè)達(dá)到預(yù)期目標(biāo)、預(yù)期運(yùn)行效果，就必須提高兩者之間運(yùn)行的協(xié)調(diào)性，只有這樣，超導(dǎo)電力技術(shù)優(yōu)勢(shì)與性能才能夠得到正常發(fā)揮，智能電網(wǎng)才能真正實(shí)現(xiàn)智能化，所以保證超導(dǎo)電力技術(shù)、裝置與智能電網(wǎng)的整體協(xié)調(diào)運(yùn)行是該技術(shù)在未來(lái)智能電網(wǎng)中應(yīng)用需達(dá)到的一個(gè)目標(biāo)。

3.3 智能控制與智能協(xié)調(diào)控制

超導(dǎo)電力技術(shù)對(duì)智能電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)性、互操作性等特性控制提出了更為嚴(yán)格的要求，尤其是在系統(tǒng)運(yùn)行故障檢測(cè)、識(shí)別、診斷、跟蹤與監(jiān)測(cè)方面。這就需要構(gòu)建起一套超導(dǎo)電力系統(tǒng)，用以對(duì)裝置進(jìn)行智能控制，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行進(jìn)行協(xié)調(diào)，特別是快速可控裝置?？傊?，超導(dǎo)電力技術(shù)在未來(lái)智能電網(wǎng)中的應(yīng)用需要做好各方面工作，需要努力克服技術(shù)方面的難題，實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)技術(shù)水平的進(jìn)一步提升。

3.4 超導(dǎo)電力技術(shù)在電網(wǎng)的電能質(zhì)量方面的應(yīng)用

超導(dǎo)儲(chǔ)能具有瞬間吸收和釋放能量、避免頻率波動(dòng)、穩(wěn)定電壓的特點(diǎn)。在大功率的遠(yuǎn)距離輸變電系統(tǒng)中使用大型超導(dǎo)儲(chǔ)能裝置，能夠提高電網(wǎng)電能的質(zhì)量。在中小型超導(dǎo)儲(chǔ)能中使用超導(dǎo)儲(chǔ)能裝置，能夠改善功率因數(shù)，穩(wěn)定電網(wǎng)的頻率，防治電壓瞬時(shí)波動(dòng)過(guò)大，改善了供電質(zhì)量，滿(mǎn)足了各行各業(yè)的需要［3］。分布式中小型超導(dǎo)儲(chǔ)能技術(shù)與超導(dǎo)電纜技術(shù)的綜合應(yīng)用滿(mǎn)足了智能電網(wǎng)要求的兼容性，提高了智能電網(wǎng)對(duì)可再生能源的包容。

3.5 超導(dǎo)電力技術(shù)在電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定性方面的應(yīng)用

雖然有再生能源加入未來(lái)智能電網(wǎng)，但是仍遵循著大電網(wǎng)和大機(jī)組的發(fā)展方向，并且遠(yuǎn)距離的輸送電能降低了系統(tǒng)運(yùn)行的動(dòng)態(tài)安全。區(qū)域聯(lián)絡(luò)線(xiàn)的功率震蕩影響著大規(guī)?；ヂ?lián)系統(tǒng)小干擾是否穩(wěn)定。超導(dǎo)儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠快速充、放電和支持系統(tǒng)提供有功功率和無(wú)功功率。超導(dǎo)儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠通過(guò)使用阻尼控制器，及時(shí)的補(bǔ)償線(xiàn)路功率。通過(guò)采用高壓輸電系統(tǒng)，加強(qiáng)互聯(lián)系統(tǒng)的電氣聯(lián)系，提高系統(tǒng)動(dòng)態(tài)的穩(wěn)定性。

4 結(jié)語(yǔ)

超導(dǎo)電力技術(shù)是最具有經(jīng)濟(jì)意義的高新技術(shù)。有效的應(yīng)用超導(dǎo)電力技術(shù)不僅能夠提高系統(tǒng)穩(wěn)定性、建立集約型系統(tǒng)，提高系統(tǒng)的抗打擊能力、改善電能的質(zhì)量，而且促進(jìn)了未來(lái)智能電網(wǎng)的發(fā)展。我國(guó)的超導(dǎo)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用仍處于探索階段，超導(dǎo)電力技術(shù)在智能電網(wǎng)中處于重要的地位。

［1］陳中，肖立業(yè)，王海風(fēng).超導(dǎo)電力技術(shù)在未來(lái)智能電網(wǎng)應(yīng)用研究［J］.電工文摘，2010，12（3）：123-124.

［2］胡煒，王璐，王晶晶，王清.智能電網(wǎng)技術(shù)框架下的節(jié)能降耗技術(shù)若干思考［J］.2010年中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)年會(huì)，2010，13（3）：120-124.

［3］孫文明.淺議電網(wǎng)改造中超導(dǎo)限流技術(shù)應(yīng)用前景［J］.數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2011，11（10）：119-120.