超導(dǎo)電力設(shè)備在智能電網(wǎng)中地應(yīng)用.pdf

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1、第47卷第7期Vol.47No.72010年7月TRANSFORMERJuly2010專題綜述超導(dǎo)電力設(shè)備在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用張棟，劉東升，程從明（保定天威保變電氣股份有限公司，河北保定071056）摘要：介紹了智能電網(wǎng)的概念及技術(shù)，闡述了超導(dǎo)電力設(shè)備的特點(diǎn)，并對(duì)其在智能電網(wǎng)的應(yīng)用進(jìn)行了分析。關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；超導(dǎo)電力設(shè)備；應(yīng)用＋中圖分類號(hào)：TM401．1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1001－8425（2010）07－0020－04ApplicationofSupperconductivePowerEquipmenttoIntelligentNetworkZH

2、ANGDong,LIUDong-sheng,CHENGCong-ming（BaodingTianweiBaobianElectricCo.,Ltd.,Baoding071056,China）Abstract：Theconceptandtechnologyofintelligentnetworkareintroduced.Thecharacteris-ticsofsupperconductivepowerequipmentareexpounded.Itsapplicationtointelligentnet-workisanalyzed.Keywords：

3、Intelligentnetwork；Supperconductivepowerequipment；Application其主要特征包括自愈、互動(dòng)、安全、提供滿足21世紀(jì)1引言用戶需求的電能質(zhì)量、允許各種不同發(fā)電形式的接盡管在電力領(lǐng)域不斷有新技術(shù)得到發(fā)展與應(yīng)入、啟動(dòng)電力市場以及電網(wǎng)資產(chǎn)的優(yōu)化高效運(yùn)行。用，但長期以來，世界各國在多年的建設(shè)中逐漸形成“智能電網(wǎng)”將有可能重塑世界經(jīng)濟(jì)和能源格的電力輸配系統(tǒng)并沒有出現(xiàn)質(zhì)的飛躍。而近20年局，其概念一經(jīng)提出就引起了世界各國的廣泛關(guān)注。來，計(jì)算機(jī)、信息和通信技術(shù)領(lǐng)域卻發(fā)生了翻天覆地美國奧巴馬政府已把建設(shè)智能電網(wǎng)作為美

4、國的國家的變化，以信息化和數(shù)字化占主導(dǎo)的現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)模式發(fā)展戰(zhàn)略。中國也已對(duì)智能電網(wǎng)進(jìn)行了規(guī)劃研究，并正在引領(lǐng)世界經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展潮流，這一方面對(duì)電提出了要在2020年全面建成堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)。無論力的供應(yīng)和使用提出了越來越高的信息化要求，另各國對(duì)智能電網(wǎng)的定義和側(cè)重點(diǎn)有何不同，其核心一方面也為傳統(tǒng)電力系統(tǒng)向信息化、數(shù)字化和自動(dòng)目標(biāo)都將是“可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使化管理轉(zhuǎn)型提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。此外，節(jié)約能用安全”。智能電網(wǎng)的建設(shè)需要廣泛應(yīng)用各類先進(jìn)的源、保護(hù)環(huán)境及提高安全性，已經(jīng)成為全人類能源使設(shè)備技術(shù)，極大地提高輸配電系統(tǒng)的性能，尤其是提用的主

5、題，這也規(guī)定了未來電力設(shè)備建設(shè)和電力供高功率密度、供電可靠性和電能質(zhì)量以及電力生產(chǎn)應(yīng)管理的基本標(biāo)準(zhǔn)。由此可見，未來電力系統(tǒng)的發(fā)展的效率。這些先進(jìn)技術(shù)中不僅包括應(yīng)用現(xiàn)有的先進(jìn)將會(huì)凸顯兩方面的特點(diǎn)，一是發(fā)展新技術(shù)和新電力技術(shù)，還包括應(yīng)用未來可能發(fā)展的各類高新技術(shù)，其設(shè)備；二是建立信息化管理體系，實(shí)現(xiàn)高效的智能管中超導(dǎo)、儲(chǔ)能、電力電子和故障診斷方面的最新科研理。成果的應(yīng)用開發(fā)將成為發(fā)展重點(diǎn)。為了迎合與引領(lǐng)電力領(lǐng)域的發(fā)展新趨勢(shì)，美國由于超導(dǎo)材料的零電阻和完全抗磁特性，用超能源部最先提出了“智能電網(wǎng)”的概念，它是建立在導(dǎo)材料制成的電力設(shè)備具有高效、低耗、安全和環(huán)保

6、集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過先進(jìn)的傳等特性，其獨(dú)特的性能優(yōu)勢(shì)可能使超導(dǎo)電力設(shè)備成感和測量技術(shù)、先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)、先進(jìn)的控制方法以為未來更新?lián)Q代的產(chǎn)品，超導(dǎo)技術(shù)的推廣與應(yīng)用也及先進(jìn)的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的可會(huì)促進(jìn)電力系統(tǒng)建設(shè)理念的更新，從而使電網(wǎng)技術(shù)靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標(biāo)。出現(xiàn)跨越式發(fā)展的景象。目前，超導(dǎo)電力設(shè)備主要包第7期張棟、劉東升、程從明：超導(dǎo)電力設(shè)備在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用21括超導(dǎo)限流器、超導(dǎo)電纜和超導(dǎo)儲(chǔ)能裝置等，筆者將少損耗；另外，降低系統(tǒng)短路電流水平將降低電網(wǎng)系在下文中分別進(jìn)行介紹。統(tǒng)中電氣設(shè)備抗短路沖擊

7、的要求，尤其是斷路器的遮斷容量要求，因此在設(shè)計(jì)新電網(wǎng)或改造舊電網(wǎng)時(shí)，2超導(dǎo)電力設(shè)備在智能電網(wǎng)中的作用使用限流器可以大大減少電網(wǎng)建設(shè)成本。2.1超導(dǎo)限流器飽和鐵心型超導(dǎo)限流器的阻抗為非線性，可以（1）技術(shù)背景。根據(jù)電網(wǎng)系統(tǒng)的需要適當(dāng)調(diào)節(jié)，與電容器等的優(yōu)化理想的限流器具有穩(wěn)態(tài)低阻、故障高阻和快速組合還可以起到調(diào)節(jié)無功等更多的作用?；謴?fù)的特點(diǎn)，即電網(wǎng)正常輸電時(shí)呈現(xiàn)較低的阻抗，這超導(dǎo)限流器主要應(yīng)用范圍：樣可以減低設(shè)備的運(yùn)行損耗和保證用戶電壓穩(wěn)定。①在電網(wǎng)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和線路上使用超導(dǎo)限流在電網(wǎng)發(fā)生短路故障時(shí)，限流器迅速轉(zhuǎn)變?yōu)楦咦杩蛊?，可以解決電網(wǎng)互聯(lián)容量增大帶來的短

8、路電流過狀態(tài)，有效地限制短路電流幅度。短路故障消除后，大的難題，增強(qiáng)高壓、超高壓