超导电力技术中未来智能电网应用探究

摘要：电力企业近几年得到了飞速发展，特别是智能电网技术的发展取得了不错的成绩。智能电网的广泛应用为我国电力企业的发展创造了许多机遇。但是，需要人们注意的是，智能电网的发展不能满足于现状，应当对先进的超导技术进行合理应用，从而使我国的智能电网系统可以得到进一步发展。

关键词：智能电网；超导；电力技术

智能电网已经逐渐取代传统电网。近几年，电力企业在发展过程中不断应用新技术、新科技、新设备，在各项技术中，超导电力技术对智能电网的辅助作用十分显著，一方面可以使智能电网的运行变得更加稳定，另一方面也可以提高智能电网运行的经济性。

一、超导电力技术

超导电力技术是对超导体材料的物理性质进行应用，同时与电力工程技术相结合的一门新技术。目前，超导电力技术得到西方国家的重视，其中美国将超导电力技术纳入到了电网规划中，对该项技术进行应用，进行全国范围内的骨干电网建设，并且将该技术摆在了突出位置。超导电力技术被认为是未来电力工业发展的的主要趋势，因此得到了全世界的重视。近几年，我国科技也得到了快速发展，在此背景下，我国也对超导电力技术予以了高度重视，各大高校也都加强了对超导技术的研究，并且从实际情况来看，也取得了不错的成绩，但是与发达国家相比还存在一定差距[1]。但是，超导电力技术的发展已经成为了我国工业的主要趋势，虽然研究过程中面临许多困难，但是我国不会放弃对该项技术的研究。超导电力技术内容十分复杂，与许多科学领域都有着密切联系，这使得研究工作面临许多困难。超高温导体产品是在其技术支持下发展而来的一种主要产品，其对确保智能电网系统运行可靠性和安全性来说意义重大。

二、提高电力系统运行的稳定性

依据目前智能电网的发展情况来看，其在运行过程具有自愈和自治能力，确保了智能电网运行的稳定性和安全性。而对智能电网的发展进行分析可以确定，在未来智能电网将会实现能量双向流动，通过对新技术、新设备的科学应用，有效减少因为电力系统扰动而遭受的影响，满足智能电网在未来的发展需求。作为控制智能电网运行稳定性的一项重要手段，可以对超导储能装置进行应用，从而使快速反应、独立输出的电源功能能够得到体现，将该电源加设在电力系统中，可以保证系统的运行效率，即使系统在运行过程中发生了故障，也能够作出快速反应，从而将故障率控制在最低。通过无功调节，使系统的可控性能得到提高，确保系统运行的稳定性和安全性[2]。与目前投入电网稳定装置相比，应用超导电力技术，可以对过剩能量进行回收，提升系统的反应速度，从而使智能电网运行的稳定性能够满足要求。由此可见，在智能电网中，将超导储能技术作为一项功能强大的装置，从而实现电网和电能与有功功率的灵活交换，从而使电网由传统的被动致稳转为主动致稳。此外，要想确保电网稳定运行，对故障区域进行及时隔离也是一种有效的方法。若系统在运行过程中出现故障，而系统无法及时隔离故障，势必会导致暂态失稳。随着电网容量的不断加大，短路电流也会变大，但是在设计电气设备时，以短路容量为标准，这大幅度增加了开关设计成本，甚至无法进行准确选型。由此可见，为了对短路电流进行严格控制，从目前的应用方法来看，无论是对电网结构还是运行方式的改变，亦或者是改变电气设备，都将会导致成本上升，这对电力系统运行的稳定性来说都会造成较大麻烦；在系统中应用超导故障限流器，对短路现象进行有效空控制，通过超导和常规导体之间的转换，使零电阻可以在短时间内转变为高阻值电阻，从而实现对短路的有效控制。由此可见，在电力系统中对故障限流器进行应用，可以满足智能电网运行过程中的稳定性、精准性、快捷性，快速隔离故障，同时通过利用超导出储能装置，完成有功功率补偿，保证智能电网的顺利运行。

三、提升智能电网运行的经济效益和环境效益

（一）提升电网输送电能质量

存取电能是电网输送过程中的一个关键环节，可以确保智能电网运行的可靠性。目前，比较常用的方式为抽水储能技术，该技术可以提供长时间大功率，但是从应用情况来看，反应速度较慢，无法应对瞬间电能质量与功率出现的失衡现象，无法对失衡状态进行补偿，这将会导致电网输送电能质量下降。此时，引入超导技术，可以使该瓶颈问题可以得到有效解决。电网输送质量长期以来都困扰着电力企业，智能电网输送电能的质量会受到外部因素和内部因素的影响，导致电网输送质量偏低，特别是对于一些大功率远距离输送变电系统来说，输电质量所遭受的影响更为严重[3]。应用超导电力技术，可以使该方面缺陷得到改善，可以通过对超大型储能装置的应用，提高系统远距离输变电系统运行的稳定性，在此过程中，超导储能装置所具备的瞬间释放或存储能量的能力，有效的避免了智能电网运行过程中出现的严重波动现象，并且利用超导储能装置，通过电压无功支持，保证电压稳定性，提高电网输送电能质量，从而提高经济效益。

（二）提升对可再生能源的利用

电力企业虽然可以为人们提供能源，满足人们对能源的需求量，但是在这个过程中也消耗了大量不可再生能源。为减少不可再生能源的消耗速度，可以利用可再生能源进行发电，这也是未来智能电网发展的主要趋势。虽然，新技术的应用使智能电网的运行效率得到了提升。但是，在对可再生能源的利用与研发中可以发现，由于可再生能源具有间歇性和不稳定性特点，这将会导致电力系统的工作出现波动，使电力系统的效率、安全、灵活等多方面都受到限制。而利用超导储能系统可以使电网储能系统的储能备用作用得到进一步改善，对提高可再生能源的储存率有着巨大作用，提升可再生能源的利用率。在对配电网进行供电时，利用超导储能装置，可以提高电网的稳定性，确保为用户提供可靠的电源，提高了可再生能源的利用率，进而提高智能电网运行过程中的环境效益。

四、结语

超导电力技术是为了智能电网中所应用的主流技术，对该技术进行应用对智能电网的运行有着莫大好处。例如，提高智能电网运行的稳定性、经济效益、环境效益等。当然，目前超导电力技术的发展并未成熟，需要相关工作人员对该项技术进行不断的探索与研究，促进智能电网的发展。

参考文献：

[1]方家琨.超导磁储能技术在电力系统稳定控制中的应用研究[D].华中科技大学,2012.

[2]刘瑜.智能电网中电力设备及其技术探析[J].科技展望,2015,(03):51-52.

[3]付伟,苗斌.对超导电力技术及其发展前景的探讨[J].科技创新与应用,2015,(20):202.

作者:陈立娜 朱锋 单位:国网河南内乡县供电公司