日前，中國電力科學研究院歷時兩年時間自主研發(fā)的高溫超導儲能系統(tǒng)，在國家電網(wǎng)公司電力系統(tǒng)動模實驗室成功實現(xiàn)了并網(wǎng)功率補償。這標志著公司在高溫超導儲能系統(tǒng)電力應用技術領域取得了階段性突破。

    實驗的成功表明我國已自主掌握了第二代高溫超導儲能系統(tǒng)單元構造、集成、控制、保護和輸配電工程實際應用等關鍵技術，其研究成果可為公司下一階段開展超導電力應用技術的科研、試驗示范運行、系統(tǒng)分析與評估奠定堅實的基礎。

    高溫超導儲能系統(tǒng)是一種可實現(xiàn)電能——電能轉換的儲能系統(tǒng)，由于沒有電阻損耗，功率輸送時無需任何形式的能源轉換，因此具有功率密度高、變換速度快的優(yōu)點，在提高電網(wǎng)電能質(zhì)量、供電可靠性和動態(tài)穩(wěn)定性方面具有重要的作用。

    中國電科院研制的高溫超導儲能系統(tǒng)是我國首個應用第一代鉍系和第二代釔鋇銅氧混合高溫超導體構造的千焦容量高溫超導儲能系統(tǒng)，在國際上率先基于釔鋇銅氧涂層導體的強場下臨界電流特性，實現(xiàn)對鉍系高溫超導儲能單元的擴容。因為采用更加實用化的電壓型功率變換系統(tǒng)，實現(xiàn)高溫超導儲能系統(tǒng)與電網(wǎng)的能量交換，從而簡化了控制方法，有利于超導儲能單元安全可靠并網(wǎng)運行。此外，通過集成監(jiān)控系統(tǒng)、失超保護系統(tǒng)、功率變換系統(tǒng)和低溫制冷系統(tǒng)，混合高溫超導儲能單元可在過冷液氮溫度下，圓滿實現(xiàn)在電力系統(tǒng)動模環(huán)境下的并網(wǎng)運行，并在模擬電力系統(tǒng)發(fā)生動態(tài)功率波動后的毫秒級時間內(nèi)，快速放電釋能，成功實現(xiàn)對系統(tǒng)功率波動的跟蹤和實時補償。

    中國電科院電工與新材料所（超導電力研究所）根據(jù)研究重點，開展了兩個階段的研究。在第一階段高溫超導儲能系統(tǒng)關鍵技術研究中，研發(fā)人員從無到有，自主掌握了高溫超導儲能單元擴容設計、功率變換系統(tǒng)研究、監(jiān)測控制系統(tǒng)軟硬件開發(fā)、系統(tǒng)綜合性能測試、動態(tài)仿真模擬和SMES應用技術分析等技術難點。在第二階段高溫超導儲能系統(tǒng)集成共性技術研究中，研發(fā)人員又基于所掌握的關鍵技術，自主設計和構造了集儲能單元、功率變換系統(tǒng)和在線監(jiān)控保護單元于一體的超導儲能系統(tǒng)，經(jīng)過多次實驗運行調(diào)試，最終完成了系統(tǒng)最佳控制和保護參數(shù)設計，達到了并網(wǎng)試驗運行的要求。■