超導電力技術在未來智能電網中的應用展望

郝興鋒

（國網山西省電力公司呂梁供電公司，山西呂梁 033000）

超導電力技術在未來智能電網中的應用展望

郝興鋒

（國網山西省電力公司呂梁供電公司，山西呂梁 033000）

超導電力技術是全新的技術，現如今已經步入快速發展階段。智能電網決定著電力工業的發展方向，超導電力技術促進了智能電網的發展。未來智能電網的智能化程度不斷提高，超導電力技能的應用在智能化電網的發展中發揮著重要的作用。本文通過詳細的研究超導電力技術在未來智能電網中的應用，提出超導電力技術在未來智能電網中的研究方向。

超導電力 智能電網 應用 發展

隨著電力工業的不斷發展，智能化電網是電網發展的方向和趨勢。但是智能電網還存在著一些問題，如安全、電網可持續的能源再生、電網現代化技術融合性等問題。超導電力技術是一種電力新技術，超導電力技術具有產業性和實用性的特點，影響著未來智能電網的發展。超導電力技術的應用不僅提高了電力工業的發展水平，解決了電力工業存在的問題，而且推動電力工業改革向著智能化的方向發展，實現電力工業的可持續發展。

1 超導電力技術

所謂超導電力技術，是指基于物理學電力原理，以超導材料物理性質為基礎，將超導材料與電力工程相結合而形成的一種新型電力技術。自超導電力技術誕生后，便受到了西方國家高度的關注與重視，并對超導電力技術進行了大量的研究與實踐，如美國將該技術納入到指定電網建設項目當中，將其作為骨干電網建設的核心技術之一。對于我國，超導電力技術同樣受到了電力領域高度的重視，并在研究中取得了實質性的進步。諸多學者一致認為未來超導電力技術將會成為電力行業主導高新技術之一，更會在未來智能電網建設中發揮巨大的作用。

2 超導電力技術在智能電網中的作用

從理論實踐分析，超導電力技術在未來智能電網中的應用將會在諸多方面都發揮巨大的、正向的積極作用，并且這種積極作用突出表現在：提高整個電網運行的穩定性與可靠性，增強抗擊打能力，提升電能質量，提高暫態穩定性與小干擾穩定性，強化電力系統集約程度，降低系統故障發生概率及故障對系統造成的負面影響，增強系統對再生能源的兼容性。其中，電網系統小干擾穩定性的提高與電能質量的提高，以及集約型電力系統的構建，都將會為未來智能電網性能與優勢的發揮奠定良好基礎。

3 超導電力技術在未來智能電網中的應用方向

3.1 智能電網建模與動力學建模

智能電網應用超導電力技術需要具備超導裝置或具備超導電力特性，包括快速反應動作、時間尺度等特性。在傳統電力元件中，動力學建模能夠較好的滿足這一要求，所以未來智能電網建設利用超導電力技術前需要進行動力學建模，它是整個電網運行穩定、可靠的重要前提基礎與保障。考慮到利用超導電力技術需要使用一些大功率控制裝置和電力電子能量轉換等裝置，而動力學模型與超導行為又具有一定的特殊性，所以對于模型的建立需要體現出層級性，并對超導電力裝置進行良好的控制。同時，由于超導電力技術、超導電力裝置對運行環境（溫度、濕度、電磁等）、運行方式十分敏感，因而對于模型的有效建立是超導電力技術在未來智能電網建設應用中的一項重要工作。

3.2 智能電網協調運行

對于超導電力技術而言，智能電網是一種全新的運行環境；對于智能電網來說，超導電力技術是一門新電力技術，超導電力裝置是一種全新裝置。要想智能電網建設達到預期目標、預期運行效果，就必須提高兩者之間運行的協調性，只有這樣，超導電力技術優勢與性能才能夠得到正常發揮，智能電網才能真正實現智能化，所以保證超導電力技術、裝置與智能電網的整體協調運行是該技術在未來智能電網中應用需達到的一個目標。

3.3 智能控制與智能協調控制

超導電力技術對智能電網運行的實時性、互操作性等特性控制提出了更為嚴格的要求，尤其是在系統運行故障檢測、識別、診斷、跟蹤與監測方面。這就需要構建起一套超導電力系統，用以對裝置進行智能控制，對電網運行進行協調，特別是快速可控裝置。總之，超導電力技術在未來智能電網中的應用需要做好各方面工作，需要努力克服技術方面的難題，實現智能電網技術水平的進一步提升。

3.4 超導電力技術在電網的電能質量方面的應用

超導儲能具有瞬間吸收和釋放能量、避免頻率波動、穩定電壓的特點。在大功率的遠距離輸變電系統中使用大型超導儲能裝置，能夠提高電網電能的質量。在中小型超導儲能中使用超導儲能裝置，能夠改善功率因數，穩定電網的頻率，防治電壓瞬時波動過大，改善了供電質量，滿足了各行各業的需要［3］。分布式中小型超導儲能技術與超導電纜技術的綜合應用滿足了智能電網要求的兼容性，提高了智能電網對可再生能源的包容。

3.5 超導電力技術在電力系統小干擾穩定性方面的應用

雖然有再生能源加入未來智能電網，但是仍遵循著大電網和大機組的發展方向，并且遠距離的輸送電能降低了系統運行的動態安全。區域聯絡線的功率震蕩影響著大規模互聯系統小干擾是否穩定。超導儲能系統能夠快速充、放電和支持系統提供有功功率和無功功率。超導儲能系統能夠通過使用阻尼控制器，及時的補償線路功率。通過采用高壓輸電系統，加強互聯系統的電氣聯系，提高系統動態的穩定性。

4 結語

超導電力技術是最具有經濟意義的高新技術。有效的應用超導電力技術不僅能夠提高系統穩定性、建立集約型系統，提高系統的抗打擊能力、改善電能的質量，而且促進了未來智能電網的發展。我國的超導技術在智能電網中的應用仍處于探索階段，超導電力技術在智能電網中處于重要的地位。

［1］陳中，肖立業，王海風.超導電力技術在未來智能電網應用研究［J］.電工文摘，2010，12（3）：123-124.

［2］胡煒，王璐，王晶晶，王清.智能電網技術框架下的節能降耗技術若干思考［J］.2010年中國電機工程學會年會，2010，13（3）：120-124.

［3］孫文明.淺議電網改造中超導限流技術應用前景［J］.數字技術與應用，2011，11（10）：119-120.