超导磁储能系统服务湘西地区电网的稳定性*

杨 徉，陈广思，李林峰，王超明，李欣然，陈长青，芦纯静

(1.吉首大学信息科学与工程学院，湖南 吉首 416000；2.湖南大学电气与信息工程学院，湖南 长沙 410000)

湖南省西北部的武陵山腹地地势复杂、气候多变，是光、热、水、风同季地区，有丰富的水电和风电资源.湘西水电基地为湖南省提供主要的水电输出，是中国十三大水电基地之一[1-2]；武陵山区山脊年平均风速在5.0～6.5 m/s，复杂的地势有利于小规模分布式风力发电的发展[3].湘西地区是湖南电网电源较为集中的区域，而湖南省主要用电负荷集中在湘东和湘南地区，省内电源与负荷分布存在严重不平衡的问题[4].随着近年新能源并网渗透率逐年增高，新能源的间歇性和不连续性使得湖南电网的稳定性问题更加凸显.因此，为了提高电网运行的稳定性，可以考虑在电网中接入超导磁储能系统(Superconducting Magnetic Energy Storage, SMES)，利用储能技术的能量双向存取特性提高间歇式电源的可控性[5]，并为系统提供快速的功率支撑.笔者拟以湖南电网为例，在电力系统综合分析程序(Power System Analysis Software Package, PSASP)中搭建等效电力网络模型，将SMES接入等效简化后的电力系统，研究其对电力系统稳定运行发挥的作用.

1 湘西地区电能输送与区域电网稳定性分析

图1 湖南电网主要供用电区域及传输线路示意Fig.1 Main Area and Transmission Line of Hunan Power Grid

湘西是湖南电网的电源集中地区，电能主要通过牌楼-长阳铺500 kV双回线路和艳山红-宗元500 kV单回线路向湘东和湘南传输[2].外省主要通过祁韶直流(自甘肃)、葛岗线(自湖北)和孱澧线(自湖……