超导电力技术在未来智能电网应用研究

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1、第29卷第1期http//:www.wangd.com电工最专业的电气网站电能新技术Vol.29,No.12010年1月AdvancedTechnologyofElectricalEngineeringandEnergyJan.2010超导电力技术在未来智能电网应用研究121陈中,肖立业,王海风(1.东南大学电气工程学院,江苏南京210096;2.中国科学院电工研究所,北京100190)摘要:智能电网将成为电力工业的重要发展方向,超导电力技术为智能电网的发展提供解决方案。本文基于我国目前电力系统现状,从电力系统角

2、度出发,对超导电力技术在智能电网的应用做出具有前瞻性的探讨,重点讨论了超导储能技术、超导电缆技术、超导限流器技术等超导新技术在智能电网的应用前景及其主要研究发展方向。关键词:超导电力;智能电网;超导储能;可再生能源+中图分类号:TM265;TM712文献标识码:A文章编号:100323076(2010)0120049205[729]期,若干超导电力设备,如超导电缆、超导变压1引言器、超导限流器、超导磁储能系统等已在电力系统试[126]智能电网已成为电力工业重要发展方向。运行。采用超导电力技术,可以大大提升电力工业

3、智能电网必须能解决未来电网发展所面临的一些关的发展水平、促进电力工业的重大变革。键问题,比如特大电网的安全稳定问题;电网支持大智能电网对电网安全稳定性、经济性、可再生能规模可再生能源运行的能力问题;电网应用现代电源的包容性、电能质量都有根本性的提高;而超导电力前沿技术的能力问题等。从研究现状和产业化进力技术的进步为应对这一挑战带来了重大机遇并有程来看,美国侧重于在需求侧管理、配电网重构、分可能提供解决方案。然而,由于电力系统的特殊性、布式发电管理等方面;欧洲侧重于推广分布式发电;电力设备运行条件的复杂性,如何应对

4、超导电力装中国的研究起步相对较晚,从大电网和中低压电网置应用会给电力系统带来新的挑战,目前在理论研2个角度同时切入,在华东电网、华北电网都得到了究还是设备运行方面都没有充分的准备。较大的发展,但完全成熟并产业化的成果相对较少。本文考虑未来能源结构的重大变化及超导技术智能电网的建设和发展是一个多学科交叉的崭新学的迅速发展,基于我国目前电力系统现状,从系统角术领域,需要从多角度统揽问题,更需要新技术、新度出发,对超导电力技术在智能电网的应用做出具设备应用,以适应未来电网的要求。有前瞻性的探讨,重点讨论了超导储能技术、

5、超导电超导电力技术将是21世纪具有经济战略意义缆技术、超导限流器技术等超导新技术在智能电网[7213]的高新技术。超导技术的实用化、产业化会对的应用前景及其主要研究发展方向。电力领域产生巨大影响。国际超导技术界普遍认2超导电力技术简介为,新一代高温超导带材(钇系高温超导带材)有望在5年后商品化,之后超导电力技术将会出现一个西方政府和工业界对超导电力技术的研究开发快速增长的时期,在2010年—2015年期间,各种高和产业化非常重视。美国最近提出的“美国电网温超导电力装置将会陆续进入实用化阶段。据国际2030”计划,

6、把超导电力技术放在一个十分重要的超导工业界预测:2010年,全球超导电力技术产业位置上,并计划采用超导电力技术建设骨干电网。的产值将达到75亿美元;2020年,将达到750亿美美国能源部认为超导电力技术将是21世纪电力工元以上。目前,超导电力技术已进入高速发展时业唯一的高技术储备,发展高温超导电力技术是检收稿日期:2009212201作者简介:陈中(19752),男,江苏籍,讲师,博士,主攻电力系统稳定运行与控制,新能源的研究;肖立业(19662),男,湖南籍,所长,研究员/博导,博士,研究方向为电工理论与新技术

7、;王海风(19602),男,江苏籍,教授/博导,研究方向为电力系统分析和控制、新能源的研究。http//:www.wangd.com最专业的电气网站50电工电能新技术第29卷验美国将科学发现转化为应用技术能力的重大实稳定则无从谈起。而随着电网的容量在不断地扩践,而日本新能源开发机构(NEDO)则认为发展高大,使得其短路电流水平迅速提高,由于电气设备须温超导电力技术是在21世纪的高技术竞争中保持按短路容量水平来设计,这就使得开关设备的成本尖端优势的关键所在。可以认为:超导电力技术将大大升高,甚至无法选型。为了降低短

8、路电流,目前是21世纪具有经济战略意义的一种高新技术。方法不管是从电网结构还是从运行方式上或者在电我国一直重视超导技术的研究,中国科学院电气设备方面考虑,费用均非常高,容易导致电力系统工研究所,清华大学、华中科技大学和华北电力大学运行的不稳定;超导故障限流器是近年来发展起来正在开展超导技术的研究,且取得了较大的成果,但的限制短路电流的新技术装备,超导故障限流器,利目前超导