智能电网建设中超导电力技术的应用策略

殷彦增 田小龙

摘要

近年来，我国电力领域发展速度不断加快，这也使电力领域中智能化设备的应用不断深入，从而使电力领域的智能电网建设规模不断扩大，并已经成为电力领域发展的未来方向。与此同时，智能电网建设的同时，也使超导电力技术在智能电网中的应用变得日益深入，并具备广阔的应用前景，其在智能电网建设中正发挥着越来越重要的作用。鉴于此，本文便对智能电网建设中超导电力技术的应用策略进行探讨，以期能够为超导电力技术在智能电网建设中应用的进一步深入与普及带来一定的参考作用。

【关键词】智能电网 超导电力技术 应用策略

超导电力技术是众多新技术中最具代表性的一种，通过超导电力技术的应用能够使电力系统的稳定性、安全性及运行效率得到显著的提高，其在电力领域的发展中起到不可替代的作用。

1 超导电力技术

超导电力技术是以电力原理为基础，借助于超导体材料所具备的物理性质，将其和电力工程进行有机结合而形成的一种新型技术。超导电力技术自出现以来便引起了国内外各个国家的高度关注与重视。美国便将超导电力技术应用到骨干电网建设当中，并取得出非常理想的应用效果。这也使超导电力技术成为电力领域未来发展的重要趋势，其经济战略意义是十分重要的。现阶段，我国对超导电力技术的关注度非常高，诸多国内专家和学者都对超导电力技术开展了积极的研究，并获得了很大的突破与进展。不过，相比于其他发达国家，我国在超导电力技术的研发及应用水平上尚存在一定差距。但其在智能电网建设中的应用是具有深远意义的，因此，超导电力技术必将成为我国的重点研究技术。

2 智能电网建设中超导电力技术的应用策略

2.1 在电力系统小干扰动态稳定性中的应用

目前，越来越多的可再生能源被智能电网所应用，这使智能电网建设向着环保、节能、经济的方向进行发展。不过，我国现阶段仍旧采取大机组、大电网式的发展，对电能的输送也主要是以大容量和远距离为主，这无疑会在很大程度上影响电力系统的动态安全性。对电力系统来说，其具有的小干扰动态稳定性的高低是由区域中联络线的功率振荡决定的，当其功率超出限定值时，则输电系统会获得一定的实时补偿，从而使联络线中的功率得以平稳，进而提高电力系统的小干扰稳定性。在智能系统建设中，通过设置储能系统能够起到快速充放电作用，并提供有功功率和无功功率，进而使阻尼控制器能够对线路功率进行实时控制。对互联系统的电气联系进行增强也能使其动态稳定性得以提高，对超过500KV的特高压系统来说，其设计是往往非常困难的，尤其是电缆的应用要求是非常严格的，而通过超导材料来制作电缆，则能使系统的电气联系得以显著增强，使电缆的损耗更小，并且能够对大容量的电能进行传输，降低阻抗，从而使电力系统的小干扰安全性得以大幅提高。

2.2 在电力系统的暂态稳定性中应用

智能电网能够针对电力系统中存在的不安全因素来进行自我治愈，这也是智能电网的智能化特点的重要体现，对智能电网进行建设，能够从根本上确保电网运行的安全、可靠与稳定。为了使电网的发展更加良好，需要确保智能电网中电能能够进行双向流动，而这就需要新技术与新设备能够有效缓解和消除不安全因素给电力系统带来的扰动。利用超导电力技术来设置超导储能装置，能够有效提高电力系统的暂态稳定性，当智能电网发生故障时，超导储能装置能够进行快速的有功和无功，进而使系统可靠性得以增强。超导储能装置和一般的稳定装置相比，其能够对过剩的能量进行回收，以减轻资源浪费和流失现象。可将超导储能装置当作一种灵活性非常高的交流输电系统，其功能十分强大，能够大幅提高系统的暂态稳定性。如果智能电网发生故障，智能电网的暂态稳定性能够对故障区域进行及时的隔离，从而有效降低和减轻故障给整个电网带来的影响。此外，超导电力技术还能利用超导故障限流器来限制短路电流现象，其能够将零电阻向着高阻值进行短时转换，进而控制短路电流现象，以避免短路电流给整个电力系统的运行造成危害。

2.3 在智能电网抵御能力中的应用

在智能电网建设中，其经常会受到各种外部因素的影响，这些外部因素主要包括环境因素和人为因素，只有确保智能电网具备一定的抵御能力，才能使电力系统在复杂的外部环境中得以可靠运行。而在智能电网的抵御能力中，其关键便在于负荷供电，而利用超导电力技术在智能电网中设置中等或小规模的超导储能系统，能够显著提高智能电网的抵御性能。其能够在某些情况下充当备用电源，以使系统中的敏感负载得到可靠保护，并且当外部因素对电力系统产生影响时，还能使电力系统中的重要负载实现大容量电力的输送。在应用超导电力技术时，考虑到电力系统会在中低电压情况下运行，因此可利用超导电缆来进行电力运输，以使电能能够输送到城市负荷中心当中。这样，即使系统中的输电走廊发生严重损坏，电力系统也能向重要负荷维持正常的供电。

2.4 在智能电网输电质量中的应用

智能电网的输电质量直接关乎到系统的正常运行，因此确保智能电网的输电质量是非常必要的。而通过超导电力技术中的超导储能设备，能够使智能电网中的有功与无功功率得到有效调节，从而有效控制功率的瞬时波动，以确保电网的频率稳定，使电网中的次谐波振荡能够始终处于平衡状态，以改善智能电网的供电质量。此外，在智能电网输电中，还可利用大型的超导储能装置来对输变电系统在对大功率电能进行远距离传输时的电能质量予以可靠保证，该装置能够对能量进行释放与瞬时吸收，从而使电网中的电压波动更小，使电压趋于稳定。

3 结语

总而言之，在智能电网建设中，超导电力技术在其中发挥着至关重要的作用，其能够显著提高智能电网的小干扰动态稳定性、暂态稳定性，还能使智能电网的抵御能力得以显著增强，并提高智能电网的输电质量。相信在不久的未来，超导电力技术在智能电网建设中的应用必将变得更加深入，其应用范围也必将得到进一步拓展。

参考文献

[1]陳立娜，朱锋.超导电力技术在未来智能电网的应用研究[J].决策探索（中），2017（10）：s1-s2.

[2]张冶，高胜宇，康乃获，宋晓文，张雯舒.超导电力技术在未来智能电网的应用[J].电子技术与软件工程，2017（20）：233.