我国自主研制首台空心环形超导并联电抗器投运 城市电网升级迎来创新突破

全球城市化加速的背景下,城市电网升级面临新的挑战。作为保障电网稳定的关键设备,传统并联电抗器由于体积大、噪声较高等问题,已难以满足现代都市高密度供电需求。以上海等超大型城市核心区为例,土地资源紧张、环保要求提高,倒逼电网设备向小型化、高效化升级。 此次投运的超导并联电抗器采用新型导电材料与创新结构设计。技术团队通过优化环形拓扑结构并研发先进制冷系统,使设备占地面积较传统型号减少60%以上,运行噪声控制在60分贝以下。值得关注的是,该设备空间漏磁几乎为零,可直接接入现有变电站系统,无需额外改造。 闵行主城区古龙变电站运行数据显示,该区域在用电负荷低谷期长期存在约1兆乏的无功倒送问题,不仅造成电压波动超出国家标准限值,也影响区域内2.2万户居民及多所教育机构的用电质量。新型超导电抗器投运后,有效补齐感性无功补偿缺口,初步监测显示电压合格率提升至99.98%。 这项目的落地得益于产学研用联合推进的创新机制。自2024年初启动以来,联合攻关团队在超导材料工程化应用、低温系统集成等关键环节取得突破。其中,环形结构的电磁平衡设计和大电流超导绕组制造工艺达到国际领先水平。对应的成果不仅解决了工程应用中的实际问题,也深入完善了自主知识产权技术标准体系。 业内专家认为,该成果对我国新型电力系统建设具有多重意义:一上,为特大城市电网改造提供了可借鉴的技术路线;另一方面,加快了超导技术在电力领域的产业化应用。据国家电网公司规划,“十五五”期间将在重点城市推广此类示范项目,预计可节约变电站用地30万平方米以上。

从解决一座变电站的无功倒送问题,到为城市电网升级探索新的技术路径,空心环形超导并联电抗器的投运既是装备创新的重要进展,也说明了我国在电力关键技术领域持续向高端突破的趋势;面向未来,如何将技术成果转化为可复制、可推广、可持续的工程能力,将直接影响其对城市电网高质量发展的支撑力度,并为全球城市电网绿色低碳与安全韧性建设提供更多中国经验。