最近10 年, 超导应用技术取得了巨大的进步:
可用于交变电磁场条件下的超导线材开发成功;
可用于液氮温区( 77 K) 的高温超导技术以及低温冷却技术发展迅速。因此, 超导技术应用于电力系统已为期不远。
超导发电机、超导变压器和超导电缆具有体积小、重量轻、容量大的特点, 可降低电力建设相关设施的投资, 同时使大容量、高密度送电成为可能。超导发电机的同步电抗只有常规发电机的1/ 5～1/ 2,这将提高发电机的极限输出功率, 改善电力系统的稳定性, 降低对励磁控制设备的技术要求。利用超导特性制成的超导储能装置、超导磁悬浮储能装置以及超导限流器所具有的优良电气特性是用常规技术无法或难以实现的。超导技术不仅可以为电力系统的高可靠性、高效、优质运行提供强大的技术支撑,同时还可以为洁净能源的有效利用、节省能源和资源、保护环境等提供有力的手段。超导技术应用于电力系统, 需要重点注意的相关技术有: 电流引线直接连通超导低温和常规高温环境, 必然会发出热量。研究优良特性的电流引线, 以尽量减少发热, 增强超导电力装置的热稳定性是一个重要的问题。
超导电力装置的电流引线套管需经历从液氮( 氦) 、低温氮( 氦) 气到常温的不同环境, 绝缘条件复杂。高压低温绝缘套管的重要性将随着电力装置的大型化、实用化而更加突出。 为使超导储能装置和电力系统连接, 需要进一步研究具有大容量、高效率、低谐波的换流装置。!为实现真正的无损耗储能, 需要开发较大电流容量的、电阻为零的永久电流开关。
∀ 实用、高效、可靠的低温系统是一个要特别关注的问题。#电力系统复杂动态条件下超导电力装置的稳定性问题、超导电力装置和相关电力系统的失超保护问题。∃ 在系统方面, 还须研究超导装置与电力系统动态特性的相互影响问题。% 超导电力装置和相关电力系统的协调控制策略、有效控制方法。
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