超导限流器在解决电网短路电流中的应用分析
2012-07-26舒彬陈志莉任安林信赢
电网与清洁能源 2012年5期
舒彬,陈志莉,任安林,信赢
(1.北京电力技术经济研究院,北京100055;2.北京云电英纳超导电缆有限公司,北京100176)
京津塘、长三角、珠三角的电网均属于受端电网,受端系统内负荷高度集中,同时电源建设向着电厂布局集中化、单机容量大型化方向发展,使得系统容量迅速扩张,系统短路电流也越来越大。在一些大型城市,如北京、广州等负荷密集地区的枢纽变电站,500kV母线短路电流水平相继接近或超过63 kA,将面临无断路器可换的局面;而在220 kV以下等级的电网中,短路电流不仅增加了电网投资(更换或选用更大容量、更贵的设备),同时对现有运行设备也将造成大的冲击[1]。而且,随着风电、太阳能等新能源的快速发展,电网结构愈来愈复杂,存在多个站点短路电流同时超标的问题。
对于较高的故障电流水平,常用的解决方案包括:提高开关设备和其他设备的额定电流;解环运行并引入更高电压连接;引入更高阻抗的变压器以及串联电抗器。但这些方案可能产生其他问题:解环运行同时也降低了电网的可靠性;高阻抗变压器可以在一定程度上降低电网的故障短路电流水平,但同时增加电力的传输损耗,对电能质量也会造成一定程度的不良影响。
传统的限流技术已不能满足电网发展需要。超导材料与技术则提供了全新的解决方案,超导限流器(Superconducting Fault Current Limiter,SFCL)具有稳态低阻、限流高阻及自动响应恢复的特性,迄今为止,利用常规技术制造的限流装置是无法达到这样理想的性能要求。……
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