超导电力技术在未来智能电网中的应用展望

郝兴锋

（国网山西省电力公司吕梁供电公司，山西吕梁 033000）

超导电力技术在未来智能电网中的应用展望

郝兴锋

（国网山西省电力公司吕梁供电公司，山西吕梁 033000）

超导电力技术是全新的技术，现如今已经步入快速发展阶段。智能电网决定着电力工业的发展方向，超导电力技术促进了智能电网的发展。未来智能电网的智能化程度不断提高，超导电力技能的应用在智能化电网的发展中发挥着重要的作用。本文通过详细的研究超导电力技术在未来智能电网中的应用，提出超导电力技术在未来智能电网中的研究方向。

超导电力 智能电网 应用 发展

随着电力工业的不断发展，智能化电网是电网发展的方向和趋势。但是智能电网还存在着一些问题，如安全、电网可持续的能源再生、电网现代化技术融合性等问题。超导电力技术是一种电力新技术，超导电力技术具有产业性和实用性的特点，影响着未来智能电网的发展。超导电力技术的应用不仅提高了电力工业的发展水平，解决了电力工业存在的问题，而且推动电力工业改革向着智能化的方向发展，实现电力工业的可持续发展。

1 超导电力技术

所谓超导电力技术，是指基于物理学电力原理，以超导材料物理性质为基础，将超导材料与电力工程相结合而形成的一种新型电力技术。自超导电力技术诞生后，便受到了西方国家高度的关注与重视，并对超导电力技术进行了大量的研究与实践，如美国将该技术纳入到指定电网建设项目当中，将其作为骨干电网建设的核心技术之一。对于我国，超导电力技术同样受到了电力领域高度的重视，并在研究中取得了实质性的进步。诸多学者一致认为未来超导电力技术将会成为电力行业主导高新技术之一，更会在未来智能电网建设中发挥巨大的作用。

2 超导电力技术在智能电网中的作用

从理论实践分析，超导电力技术在未来智能电网中的应用将会在诸多方面都发挥巨大的、正向的积极作用，并且这种积极作用突出表现在：提高整个电网运行的稳定性与可靠性，增强抗击打能力，提升电能质量，提高暂态稳定性与小干扰稳定性，强化电力系统集约程度，降低系统故障发生概率及故障对系统造成的负面影响，增强系统对再生能源的兼容性。其中，电网系统小干扰稳定性的提高与电能质量的提高，以及集约型电力系统的构建，都将会为未来智能电网性能与优势的发挥奠定良好基础。

3 超导电力技术在未来智能电网中的应用方向

3.1 智能电网建模与动力学建模

智能电网应用超导电力技术需要具备超导装置或具备超导电力特性，包括快速反应动作、时间尺度等特性。在传统电力元件中，动力学建模能够较好的满足这一要求，所以未来智能电网建设利用超导电力技术前需要进行动力学建模，它是整个电网运行稳定、可靠的重要前提基础与保障。考虑到利用超导电力技术需要使用一些大功率控制装置和电力电子能量转换等装置，而动力学模型与超导行为又具有一定的特殊性，所以对于模型的建立需要体现出层级性，并对超导电力装置进行良好的控制。同时，由于超导电力技术、超导电力装置对运行环境（温度、湿度、电磁等）、运行方式十分敏感，因而对于模型的有效建立是超导电力技术在未来智能电网建设应用中的一项重要工作。

3.2 智能电网协调运行

对于超导电力技术而言，智能电网是一种全新的运行环境；对于智能电网来说，超导电力技术是一门新电力技术，超导电力装置是一种全新装置。要想智能电网建设达到预期目标、预期运行效果，就必须提高两者之间运行的协调性，只有这样，超导电力技术优势与性能才能够得到正常发挥，智能电网才能真正实现智能化，所以保证超导电力技术、装置与智能电网的整体协调运行是该技术在未来智能电网中应用需达到的一个目标。

3.3 智能控制与智能协调控制

超导电力技术对智能电网运行的实时性、互操作性等特性控制提出了更为严格的要求，尤其是在系统运行故障检测、识别、诊断、跟踪与监测方面。这就需要构建起一套超导电力系统，用以对装置进行智能控制，对电网运行进行协调，特别是快速可控装置。总之，超导电力技术在未来智能电网中的应用需要做好各方面工作，需要努力克服技术方面的难题，实现智能电网技术水平的进一步提升。

3.4 超导电力技术在电网的电能质量方面的应用

超导储能具有瞬间吸收和释放能量、避免频率波动、稳定电压的特点。在大功率的远距离输变电系统中使用大型超导储能装置，能够提高电网电能的质量。在中小型超导储能中使用超导储能装置，能够改善功率因数，稳定电网的频率，防治电压瞬时波动过大，改善了供电质量，满足了各行各业的需要［3］。分布式中小型超导储能技术与超导电缆技术的综合应用满足了智能电网要求的兼容性，提高了智能电网对可再生能源的包容。

3.5 超导电力技术在电力系统小干扰稳定性方面的应用

虽然有再生能源加入未来智能电网，但是仍遵循着大电网和大机组的发展方向，并且远距离的输送电能降低了系统运行的动态安全。区域联络线的功率震荡影响着大规模互联系统小干扰是否稳定。超导储能系统能够快速充、放电和支持系统提供有功功率和无功功率。超导储能系统能够通过使用阻尼控制器，及时的补偿线路功率。通过采用高压输电系统，加强互联系统的电气联系，提高系统动态的稳定性。

4 结语

超导电力技术是最具有经济意义的高新技术。有效的应用超导电力技术不仅能够提高系统稳定性、建立集约型系统，提高系统的抗打击能力、改善电能的质量，而且促进了未来智能电网的发展。我国的超导技术在智能电网中的应用仍处于探索阶段，超导电力技术在智能电网中处于重要的地位。

［1］陈中，肖立业，王海风.超导电力技术在未来智能电网应用研究［J］.电工文摘，2010，12（3）：123-124.

［2］胡炜，王璐，王晶晶，王清.智能电网技术框架下的节能降耗技术若干思考［J］.2010年中国电机工程学会年会，2010，13（3）：120-124.

［3］孙文明.浅议电网改造中超导限流技术应用前景［J］.数字技术与应用，2011，11（10）：119-120.