超导技术在智能电网中的应用

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1、分析与探讨．爱超拣GUANGXIDIANYE超导技术在智能电网中的应用纪尚昆(钦州供电局调度管理所，广西钦州市535000)【摘要】本文阐述了超导技术的发展，通过超导技术在智能电网中的应用，分析超导电缆和超导储能装置技术在这两个领域的作用及与传统方式的比较，得出超导技术所带来的革命性的进步，并分析超导技术发展所zig的一些难题。f关键词】超导电缆；智能电网；超导储能；新能源高温超导输电电缆被认为是实现高温超导电力应用最有希望1引言的领域之一。超导技术的发展给电力系统的技术带来质的飞跃，许多1911年，卡麦林·昂尼斯(KamerlinghOnn

2、es)发现汞在低过去无法实现的电工装备由于采用超导技术而成为现实，或温下具有“零”电阻的“超导电性”，从而使人类开创了超导新即将成为现实。超导磁体由于其具有能耗低、体积小、重量轻纪元。1986年4月，瑞士IBM实验室的BednorzJG和等优点，展现出极大的优势。例如，它可以在大空间内产生强MullerKA发现一氧化物具有超导电性，其超导态转变温度磁场而几乎不消耗电能，从而为一些高技术，如核聚变、磁流高于液氮温区。这个发现在全世界物理界引起极大的震动，并体发电等实际应用创造了有利条件。另外，目前常规的电工装立即在世界范围内掀起探索、研究高温超

3、导体的热潮，两位科备如果采用超导技术，不仅将大大改善其性能，而且还可极学家也因此获得了当年的物理学诺贝尔奖。随后，美国、中国大地节省电能。目前，超导电工技术己成为国际科技发展的前等物理学家相继发现转变温度高于液氮温区的超导体，从而沿领域，开展超导电工技术的研究符合我国国民经济发展的开创了液氮温区超导体的新时代，于是超导技术又迈上了一需要个新的阶段。超导材料的性质可由三个基本参量来表征，即临界温度Tc、临界磁场强度Hc和临界电流Jc[2，3】。三者的关系如图l所示。2超导技术在智能电网的应用高温超导材料在能源、交通、医疗、科学仪器、国防、信息、

4、农业、环保和材料制备等多方面具有重要的应用价值，其中高在当前世界能源短缺危机日益严重的大背景下，有鉴于温超导强电应用技术主要包括高温超导磁体技术和高温超导电力基础设施是全球最大价值的物质设施，也是可以最大限电力技术两个方面。度实现能源效率提高的平台，发展智能电网将是关系到国家高温超导磁体技术主要应用于大型科学工程、工业交通、安全、经济发展和环境保护的重要举措。医学生物以及其他方面，其中超导核磁共振技术fMRI)l~t于其通过全面改造现有的电力系统，将构建高效、自愈、经济、具有的高场强、高性噪比等特性，使其已经广泛应用于医疗机兼容、集成和安全的

5、智能电网。有了智能电网的支撑，在发电械中，依靠其能够拍摄心脏脑部的活动及进行血管造影。领域，可接入更多分布式新能源发电和远距离大规模可再生高温超导电力技术的应用对提高电网容量、电能质量、供能源发电，减少对以化石能源为主的传统能源的依赖；在输配电可靠性和安电领域，新型输配电设备的使用将降低输电损耗，提升跨大区温度全性具有重要经济调度和资源优化配置的能力，以及增强电网的抗攻击、快意义，包括输电速反应和自愈能力；在用电领域，动态电价和智能用电设备将电缆、限流器、使用户更充分地利用新能源，提高资源利用效率并实现引导电动机、发电负荷跟随发电能力波动的功

6、能，增强电网运行的安全性。智能机、变压器、超电网的实施将优化能源结构、转变能源供给方式、提高能源利导储能系统等用效率，并为国家能源安全提供保障。同时，智能电网的建设Hc在内的一系列和运行，将带来大量新的工业、商业增长点，在我国产业结构高温超导产品调整、升级的大背景下．智能电网是继新能源汽车之后的又一将给电力技术重量级新兴产业规划。另外，发展智能电网将在多个相关领域的发展、人类的推动科技创新，提高我国的科技实力。最后，以智能电网为平文明产生深远台所组成的分散决策机制将为电力市场的良性运作提供保图1超导材料的临界参数的影响，其中，证，并推动电力市

7、场改革的进一步深入。而超导技术的发展为2010．1I总第118期)嘀店它景分析与探讨GUANGXIDIANYE电力科技的进步提供了新的研究领域，其中高温超导电缆和乎为零；但对于交流电缆而言，超导体中仍有磁滞涡流损耗，电磁储能已经成为国外智能电网研究的热点。因此电导损耗不可忽略，但其值比常规电缆的小得多，即使计2．1高温超导电缆及低温冷却所需的电力，其电力损耗仍比常规电缆的小。交流我国幅员辽阔而经济发展的不均衡造成了资源与负荷中高温超导电缆的功率损耗约为输送容量的1％，直流电缆的功心距离过远，如何传输电能成为了一个难题。美国能源部率损耗比交流电

8、缆的更低。如计及电缆制冷功率，高温超导电(DOE)对传输电能的基本思路是通过改良输电线材料增加电缆的总损耗约为常规电缆的35％。如采用超导输电技术，使总网输送能力，