試談智能電網(wǎng)超導(dǎo)電力技術(shù)的可能性應(yīng)用

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1、試談智能電網(wǎng)超導(dǎo)電力技術(shù)的可能性應(yīng)用智能電X已經(jīng)成為了重要的電力工業(yè)的發(fā)展方向。智能電X未來需要解決電X發(fā)展面臨的關(guān)鍵問題，如安全穩(wěn)定特大電X；電X對支持運行大規(guī)?？稍偕茉吹哪芰?；電X對現(xiàn)代電力新技術(shù)的應(yīng)用能力等。從產(chǎn)業(yè)化發(fā)展進程來看，美國的側(cè)重點在于分布式管理、重構(gòu)配電X管理等；歐洲的側(cè)重點在于分布式發(fā)電的推廣；中國的發(fā)展相關(guān)方面起步晚，同時從中低壓和大電X的2個角度切入，在華北、華東電X也得到一定發(fā)展，但技術(shù)還不成熟，也還沒有達到產(chǎn)業(yè)化的水平。智能電X需要從多角度，運用新技術(shù)和設(shè)備，發(fā)展電力工業(yè)，適應(yīng)電X

2、發(fā)展要求。它從根本上提高了電X的經(jīng)濟性、安全穩(wěn)定性、包容可再生能源性、電能質(zhì)量；而超導(dǎo)電力技術(shù)的發(fā)展和進步給它帶來重大的機遇并有提供了可能的解決方案?！　　　?　智能電X超導(dǎo)電力技術(shù)簡析　　　　超導(dǎo)電力技術(shù)的研發(fā)涉及多工業(yè)、多領(lǐng)域、多學(xué)科背景，內(nèi)容復(fù)雜。應(yīng)用超導(dǎo)電力技術(shù)，包括應(yīng)用限流器、輸電電纜、發(fā)電機、電動機、超導(dǎo)儲能系統(tǒng)和變壓器等相關(guān)的高溫超導(dǎo)產(chǎn)品，有利于電能質(zhì)量、電X容量、安全可靠性的供電，未來將對智能電X的特點和結(jié)構(gòu)、發(fā)展電力技術(shù)等帶來深遠影響。我國雖然也在做這方面的研究，但是跟世界發(fā)達國家水平仍然存在

3、比較大的差距?！　∥鞣焦I(yè)界非常重視智能電X超導(dǎo)電力技術(shù)的開發(fā)研究以及產(chǎn)業(yè)化。美國最近提出的，美國電X把這項技術(shù)看得十分重要，并計劃利用這項技術(shù)建設(shè)國家骨干電X。美國能源部提出超導(dǎo)電力技術(shù)未來可能是電力工業(yè)的唯一一項高技術(shù)，高溫超導(dǎo)電力技術(shù)的發(fā)展是檢驗該國對科學(xué)的發(fā)現(xiàn)和轉(zhuǎn)化成應(yīng)用技術(shù)的能力實踐；日本NEDO機構(gòu)把高溫超導(dǎo)電力技術(shù)的發(fā)展是作為保持高新技術(shù)重要優(yōu)勢之關(guān)鍵。所以說，超導(dǎo)電力技術(shù)未來可能是最具有戰(zhàn)略經(jīng)濟意義的高新技術(shù)之一?！　　　?　智能電X超導(dǎo)電力技術(shù)的可能性應(yīng)用　　　　2.1提高電X電能質(zhì)量　　電X

4、頻率和電壓的波動會造成系統(tǒng)故障，影響工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量。智能電X優(yōu)質(zhì)性能力定義指電X與環(huán)境、發(fā)電商、需求側(cè)相處和諧，同時滿足負荷側(cè)的要求，因此必須提高電X電能質(zhì)量。在技術(shù)上，可以通過兩個層面來實現(xiàn)。在輸電層，對大功率的遠距離性輸變電系統(tǒng)，通過使用大型的超導(dǎo)儲能裝置。這樣超導(dǎo)儲能瞬時能吸收、釋放能量，有效避免頻率波動；另外，通過無功／電壓支持，穩(wěn)定電壓。在配電層，對中小型、微型超導(dǎo)儲能，利用高速調(diào)節(jié)有／無功的特性穩(wěn)定頻率，平衡次諧的波振蕩。在這里超導(dǎo)儲能的容量不一定很大，但功率的容量需要很大?！　　　?.2提高可再生

5、能源的包容性　　可再生能源的利用可通過新技術(shù)、聯(lián)結(jié)大電X、建立能源系統(tǒng)互動，從而提高能源系統(tǒng)總效率來實現(xiàn)。智能電X兼容性指電力系統(tǒng)開放性兼容各類能源的能力。再生能源光伏發(fā)電系統(tǒng)使用風(fēng)力發(fā)電機單機容量，沒有機械慣性以及間歇、不穩(wěn)定性，限制了電力系統(tǒng)靈活、高效、安全的利用?！　〕瑢?dǎo)儲能系統(tǒng)解決了這一難題。使用的技術(shù)包括超大能量緩存、與鄰近的電X進行能量間的互補交換。因為，高溫超導(dǎo)儲能裝置和電纜能健壯電X，實現(xiàn)電X間電能的交換。大容量風(fēng)力發(fā)電站群，發(fā)電機與主電X以及它們之間的連接，需要考慮緊密聯(lián)系電氣給環(huán)境帶來的影響

6、。內(nèi)部冷卻超導(dǎo)電纜既加強了風(fēng)機的電氣聯(lián)系，也不會影響生態(tài)環(huán)境。因此說，綜合應(yīng)用分布式的中小型超導(dǎo)儲能及電纜技術(shù)符合了智能電X兼容性的要求，有利于提高可再生資源的包容性?！　　　?.3提高電力系統(tǒng)暫態(tài)和小干擾的穩(wěn)定性　　大電X暫態(tài)穩(wěn)定性的控制方式有：(1)大型超導(dǎo)儲能裝置可提高電力系統(tǒng)有功備用率及故障應(yīng)急能力；快速的有功／無功調(diào)節(jié)。響應(yīng)速度快、過剩能量回收性的優(yōu)點，有利于提高暫態(tài)穩(wěn)定。(2)使用超導(dǎo)故障限流器，及時隔離故障部分。降低短路電流，節(jié)省開關(guān)設(shè)備成本，超導(dǎo)儲能裝置能補償不平衡的有功功率，滿足智能電X暫態(tài)穩(wěn)

7、定?！　〈笠?guī)模互聯(lián)系統(tǒng)中的小干擾穩(wěn)定與區(qū)域聯(lián)絡(luò)線功率振蕩有關(guān)。小干擾穩(wěn)定性的控制方式有：(1)超導(dǎo)儲能系統(tǒng)快速充、放電，對系統(tǒng)提供瞬時的有功／無功功率支持，附加阻尼控制器，補償線路功率，阻止系統(tǒng)振蕩。(2)利用特大高壓(>500kV)輸電系統(tǒng)，使用超導(dǎo)電纜，增強互聯(lián)電氣系統(tǒng)聯(lián)系，提高智能電X小干擾穩(wěn)定性?！　　　?.4提高電X抗打擊能力，建立“集約”電力系統(tǒng)　　電X外部打擊包括人為、自然力、戰(zhàn)爭、恐怖主義等。提高電X抗打擊能力表現(xiàn)在：(1)可使用中小型超導(dǎo)儲能系統(tǒng)，作為緊急性備用電源保護負荷，保證重要負荷供電。

8、(2)可使用超導(dǎo)電纜技術(shù)，因為它在比常規(guī)電纜有較低的運行電壓，能把巨大的電能傳輸?shù)匠鞘械呢摵芍行模ＷC非正常情況下重要負荷大量電力的輸送?！　≈悄茈奨中使用超導(dǎo)電纜的優(yōu)點有：高效利用性、經(jīng)濟實用型、低耗損、結(jié)構(gòu)緊湊性、節(jié)省電纜安裝空間。使用高臨界和無阻的電流密度高溫超導(dǎo)線，提高了電流傳輸能力，降低對環(huán)境的污染。有限容量的超導(dǎo)電機、超導(dǎo)變壓器的使用，適應(yīng)了高要求的自然環(huán)境的應(yīng)用，超導(dǎo)電力