超导电力设备在智能电网中地应用.pdf

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1、第47卷第7期Vol.47No.72010年7月TRANSFORMERJuly2010专题综述超导电力设备在智能电网中的应用张栋，刘东升，程从明（保定天威保变电气股份有限公司，河北保定071056）摘要：介绍了智能电网的概念及技术，阐述了超导电力设备的特点，并对其在智能电网的应用进行了分析。关键词：智能电网；超导电力设备；应用＋中图分类号：TM401．1文献标识码：B文章编号：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、互动、安全、提供满足21世纪1引言用户需求的电能质量、允许各种不同发电形式的接尽管在电力领域不断有新技术得到发展与应入、启动电力市场以及电网资产的优化高效运行。用，但长期以来，世界各国在多年的建设中逐渐形成“智能电网”将有可能重塑世界经济和能源格的电力输配系统并没有出现质的飞跃。而近20年局，其概念一经提出就引起了世界各国的广泛关注。来，计算机、信息和通信技术领域却发生了翻天覆地美国奥巴马政府已把建设智能电网作为美

4、国的国家的变化，以信息化和数字化占主导的现代经济模式发展战略。中国也已对智能电网进行了规划研究，并正在引领世界经济技术的发展潮流，这一方面对电提出了要在2020年全面建成坚强的智能电网。无论力的供应和使用提出了越来越高的信息化要求，另各国对智能电网的定义和侧重点有何不同，其核心一方面也为传统电力系统向信息化、数字化和自动目标都将是“可靠、安全、经济、高效、环境友好和使化管理转型提供了强有力的技术支持。此外，节约能用安全”。智能电网的建设需要广泛应用各类先进的源、保护环境及提高安全性，已经成为全人类能源使设备技术，极大地提高输配电系统的性能，尤其是提用的主

5、题，这也规定了未来电力设备建设和电力供高功率密度、供电可靠性和电能质量以及电力生产应管理的基本标准。由此可见，未来电力系统的发展的效率。这些先进技术中不仅包括应用现有的先进将会凸显两方面的特点，一是发展新技术和新电力技术，还包括应用未来可能发展的各类高新技术，其设备；二是建立信息化管理体系，实现高效的智能管中超导、储能、电力电子和故障诊断方面的最新科研理。成果的应用开发将成为发展重点。为了迎合与引领电力领域的发展新趋势，美国由于超导材料的零电阻和完全抗磁特性，用超能源部最先提出了“智能电网”的概念，它是建立在导材料制成的电力设备具有高效、低耗、安全和环保

6、集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传等特性，其独特的性能优势可能使超导电力设备成感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以为未来更新换代的产品，超导技术的推广与应用也及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可会促进电力系统建设理念的更新，从而使电网技术靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。出现跨越式发展的景象。目前，超导电力设备主要包第7期张栋、刘东升、程从明：超导电力设备在智能电网中的应用21括超导限流器、超导电缆和超导储能装置等，笔者将少损耗；另外，降低系统短路电流水平将降低电网系在下文中分别进行介绍。统中电气设备抗短路冲击

7、的要求，尤其是断路器的遮断容量要求，因此在设计新电网或改造旧电网时，2超导电力设备在智能电网中的作用使用限流器可以大大减少电网建设成本。2.1超导限流器饱和铁心型超导限流器的阻抗为非线性，可以（1）技术背景。根据电网系统的需要适当调节，与电容器等的优化理想的限流器具有稳态低阻、故障高阻和快速组合还可以起到调节无功等更多的作用。恢复的特点，即电网正常输电时呈现较低的阻抗，这超导限流器主要应用范围：样可以减低设备的运行损耗和保证用户电压稳定。①在电网的关键节点和线路上使用超导限流在电网发生短路故障时，限流器迅速转变为高阻抗器，可以解决电网互联容量增大带来的短

8、路电流过状态，有效地限制短路电流幅度。短路故障消除后，大的难题，增强高压、超高压