智能電網視域下的電線電纜新技術研究

摘""要：隨著環(huán)境壓力以及資源壓力的不斷增加，用戶對電能可靠性與質量的需求也不斷提升。為確保智能電網整體運行能夠達到理想狀態(tài)，需要通過對電網設計以及相關材料、技術等進行不斷優(yōu)化的方式，保證整體電網運行能夠達到預期效果，在此環(huán)境中電線電纜新技術成為業(yè)界關注重點。通過對智能電網基本情況的介紹，對智能電網背景下對于電線電纜的具體要求展開分析，進而就智能電網視域下的電線電纜新技術展開深度探討，期望能夠為電線電纜新技術及其應用提供一定啟示。

關鍵詞：智能電網""超導電纜技術""電線電纜""智能電纜

中圖分類號：TM73

Research"on"New"Technologies"of"Wire"and"Cable"in"the"Perspective"of"Smart"Grid

LIN"Xinghao

Sanming"Yiyuan"Electric"Power"Survey"and"Design"Co.，"Ltd.，"Sanming，"Fujian"Province，"365000"China

Abstract："With"the"continuous"increase"of"environmental"and"resource"pressures，"users'"demandnbsp;for"electrical"energy"reliability"and"quality"is"also"constantly"risingas"well"as"the"increasing"demand"for"electricity"reliability"and"quality"from"users."To"ensure"that"the"overall"operation"of"the"smart"grid"can"reach"the"ideal"state，"it"is"necessary"to"continuously"optimize"the"grid"design，"related"materials，"technology，"etc.，"to"ensure"that"the"overall"grid"operation"can"achieve"the"expected"results."In"this"environment，"new"technologies"for"wires"and"cables"have"become"a"focus"of"attention"in"the"industry."By"introducing"the"basic"situation"of"smart"grid，"analyzing"the"specific"requirements"for"wires"and"cables"under"the"background"of"smart"grid，"and"then"conducting"in-depth"discussions"on"new"technologies"of"wires"and"cables"from"the"perspective"of"smart"grid，"it"is"expected"to"provide"some"inspiration"for"new"technologies"and"applications"of"wires"and"cables.

Key"Wwords："Smart"grid;"Superconducting"cable"technology;"Wire"and"cable;"Smart"cable

智能電網應用具有避免停電損失、減少運維成本費用、降低偷電損失以及提高能源安全等方面優(yōu)勢，會對現代電力行業(yè)整體發(fā)展和電能運輸產生積極作用，是提高用戶用電體驗的重要舉措。電線電纜作為智能電網重要組成，其先進技術應用也成為智能電網發(fā)展關鍵。為確保電網運行智能化水平能夠得到不斷提升，智能電網優(yōu)勢可以得到充分發(fā)揮，需要對電線電纜新技術展開分析，并且做好相關技術應用，以便為整體智能電網運行提供可靠支撐。

1""智能電網基本情況介紹

智能電網（如圖1所示）是以電力設備為基礎，通過使用配電網絡所設置的新型輸電網絡。與傳統(tǒng)電網運行模式相比，智能電網運行能夠實現對節(jié)點情況的實時監(jiān)測，及時發(fā)現異常問題并主動展開相應處理，可以達到有效降低人力資源成本投入以及提高企業(yè)效益的目標，整體應用優(yōu)勢較為突出。在對智能電網進行使用時，可以有效加強用戶和企業(yè)之間的互動，確保企業(yè)能夠及時發(fā)現用戶真實需求，并且有針對性展開相應服務調整，提高用戶滿意程度。這點沒發(fā)現異常狀況時，智能電網會通過對相關技術的應用，第一時間發(fā)現故障問題，并及時向有關部門進行反饋，會通過自動修復的方式保證故障問題影響能夠被控制在允許范圍之內，確保故障能夠在短時間內得到有效排除，保證整體系統(tǒng)運行安全。智能電網的應用為電線電纜水平提升以及整體發(fā)展提供了可靠契機，也為大量先進技術的研究和使用創(chuàng)造出了有利環(huán)境。

2""智能電網對于電線電纜應用需求分析

2.1""智能電纜方面

由于可再生能源以及分布式能源使用量的不斷增加，使智能電網運行對于智能電纜的需求量呈現出明顯增加趨勢，強調電纜使用需要具備可以將各種先進能源接入電網中的能力，能夠更好地為風能以及太陽能等能源的普及提供助力。同時，需要通過對智能電纜的運用，達到對相關數據進行有效收集的目標。通過對實時數據進行分析的方式，自動完成網絡能源損失識別和處理，保證能源利用效率能夠得到有效提升。

2.2""加大新技術和新材料利用力度

強調需要按照智能電網運行要求，加大對電線電纜各項新技術以及新材料的開發(fā)力度，確保電線電纜使用能夠更好地符合智能電網方面實際需要。一方面，需要做好光纖通信與傳感器集成等各項技術的運用，保證光纖電纜所具有的低延遲和高寬帶等優(yōu)勢能夠得到合理使用，可以做好設備監(jiān)控和遠距離數據傳輸等各項操作，并且能夠利用安裝傳感器的方式對電纜、電壓、電流等各項數值進行有效監(jiān)測，實時掌握網絡運行整體狀態(tài)；另一方面，需要做好護套材料以及導體材料等新型材料研發(fā)，確保能夠對電纜導電性能以及抗腐蝕性能等進行切實改善，保證能夠通過對各項材料的合理使用，達到有效提高電線電纜抗阻燃性能以及抗環(huán)境侵蝕等方面能力，使電線電纜使用可以更加符合智能電網要求。

2.3""加大先進技術應用力度

不僅需要對電線電纜新技術進行研究，同時還要通過對人工智能以及其他先進技術的使用，對電線電纜進行不斷優(yōu)化和升級，保證電線電纜可以更好地為智能電網運行提供服務。一方面，需要將邊緣計算技術以及設備集成到智能電纜之中，確保能夠做好分布式數據處理，為相關決策開展提供數據依據；另一方面，需要加大對人工智能以及5G技術的應用力度，做好數據收集和優(yōu)化處理以及對智能電網進行遠程監(jiān)控和管理等一系列操作，保證電網運行可靠性以及穩(wěn)定性能夠得到有效提升。

3""智能電網中電線電纜新技術

3.1""超導電纜技術

在汞冷卻到相應溫度之后，電阻會出現短時間內瞬間消失的情況，電力在傳輸過程中會出現無電阻狀況，而此種現象被稱為超導現象。利用該項技術原理，結合智能電網具體運行要求，超導電纜技術開始得到應用。該項技術會通過提升電力傳輸效率的方式，有效降低電力傳輸過程中存在的損耗問題，保證整體電纜運行能夠更加節(jié)能、高效。當學者對高溫超導電纜技術進行深度研究之后發(fā)現，高溫超導電纜技術的運用，具有體積小以及容量大等方面優(yōu)勢，可以更好地滿足智能電網運行要求。首先，此種電纜整體體積相對較小，傳輸電流密度相對較高，當傳輸電流相同狀態(tài)下，高溫超導電纜所傳輸的通道會小于常規(guī)電纜規(guī)格，在資源利用方面，優(yōu)勢也相對較為突出，能夠滿足電網綠色節(jié)能環(huán)保方面要求；其次，此種電纜容量相對較大，電能傳輸能力較為理想，能夠高質量完成電流傳輸任務，傳輸能力可以達到傳統(tǒng)電流傳輸能力的4倍左右；最后，能夠限制故障電流。由于高溫超導電纜所使用的超導體本身具有一定的電流限制能力，因此，當電網遭遇短路，并且短路后的電流增強到一定程度時，高溫超導電纜將會因失去超導性而突然產生電阻，從而有效避免因超導體失去超導性而增強電網電流，最終給電網帶來巨大的損害。

3.2""特高壓輸電網技術

輸電網交流電壓超過750"kV，直流電壓超過800"kV，便可以認定為是特高壓電網。我國特高壓輸電網整體發(fā)展時間相對較短，特高壓輸電網電線電纜技術研究也存在諸多不足之處，但隨著科學人員的不斷努力，該技術應用已經變得日益成熟，在電網中的應用優(yōu)勢也逐漸顯現出來。由于特高壓電網技術的應用會對智能電網產生積極作用，特高壓電網整體電壓要求也相對較高，所以，在進行電力傳輸過程中，所使用的電線電纜也需要具備一定水平，需要達到相應傳輸要求。通過對各種材料的不斷優(yōu)化和升級，大量先進材料開始在特高壓電線電纜中得到應用，碳纖維復合芯軟鋁絞線以及耐熱鋁合金電線電纜等，均表現出了較為理想的應用狀態(tài)。

較為常見的特高壓電線電纜技術主要體現在以下幾個方面。（1）耐熱鋁合金電線電纜。此種電纜輸電容量相對較高，載流量增加數值能夠達到80%左右，在實際進行使用過程中，工作溫度能夠得到有效提高，線路損耗控制情況也相對較為理想，具有表面不易磨損以及重量輕等方面優(yōu)勢，低阻抗能力相對較為突出，在對該電線電纜進行使用時，并不會出現明顯形態(tài)變化問題。（2）超高壓以及高壓電纜。按照特高壓電網特點，做好各級電網智能系統(tǒng)調控，根據市場用電量具體需求，展開智能電網研究，以此為基礎展開超高壓以及高壓電纜設置，是做好能源輸送主干線建設的有效措施，也能夠將超高壓以及高壓電纜技術應用效果發(fā)揮到最大，確保特高壓智能電網運行可以符合實際運行要求。（3）新能源專用電纜。為實現雙碳目標，我國電力企業(yè)一直在進行綠色節(jié)能改革，智能電網整體發(fā)展也逐漸向節(jié)能化以及環(huán)保化方向進行轉變，清潔能源應用逐漸成為智能電網運行主流趨勢。

3.3""光纖復合低壓技術

將電力電纜和通信光纜有機結合在一起，所獲得的復合低壓電纜，能夠在解決寬帶接入問題的同時，按照物聯(lián)網智能建筑實際使用情況，解決通信和電力之間存在的各種狀況，保證智能電網整體運行可以更加理想。該項技術在進行應用時有著較為突出的機械性以及適應性特點，在對自光纖復合低壓電纜進行使用過程中，會按照環(huán)境整體情況對電纜進行科學使用，利用其具有的較強環(huán)境適應能力，保證其能夠在使用過程中，具備良好抗沖擊以及抗壓能力，能夠更好地勝任電流傳輸以及其他各項任務。該電纜在使用時，工作溫度可以長時間兼容光纖復合低壓電纜敷設要求，整體用途相對較為廣泛，可以在單傳輸線以及其他業(yè)務中得到使用。整體業(yè)務構建成本相對較低，能夠在各種電網業(yè)務中發(fā)揮出較大作用。電纜布置相對較為簡單，施工成本相對較低，在對復合低壓電纜進行使用過程中，可以利用其具有的二次布線新型技術，以較低的價格入駐小區(qū)或者其他電網之中，實現對管道、塑料等各種資源的合理使用，達到對資源進行有效配置的目標，保證資源利用效率。

4""結語

為實現智能電網美好愿景，需要進一步加大對智能電網的研究力度，并且需要通過對現代能源技術以及其他先進技術的研究，確保能夠通過利用技術不斷進行智能電網改革的方式，有效促進智能電網改進和發(fā)展。應明確智能電網運行模式下，對于電線電纜的具體要求，并且做好相關新技術研究，通過不斷對電纜、電線技術進行優(yōu)化的方式，保證電線電纜使用能夠更加符合智能電網的使用需求，相關工作開展可以更加高效，以便為智能電網高質量運行奠定良好基礎，確保智能電網所具有的作用和價值可以發(fā)揮到最佳。

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