基于托卡马克超导纵场线圈的SMES-UPS变流器设计及其控制策略

基于超导托卡马克纵场线圈构成的超导磁体储能不停电电源，可用来避免由于电网嬗变或秒级跳闸使低温和真空系统掉电导致的托卡马克装置中的超导磁体失超。文中为SMES-UPS设计的是电流型变流器系统，该系统既可用作为纵场磁体正常工作时的励磁电源又可用作电网故障时关键负载的备份电源。文章对该SMES-UPS变流器的不同工作条件下的原理和控制目标做了说明，对不同控制目标提出了相应的简单易实现的控制策略，并用Matlab进行了数字仿真，验证了控制策略的可行性。     

国际聚变堆ITER装置电源系统综述

介绍了国际热核聚变堆(ITER)装置的电源系统设计,包括超导磁体电源系统、常规内部线圈电源系统、微波加热电源系统和中性粒子注入系统电源系统,以及超导托卡马克装置的电源系统独特的负载特性和技术要求,最后对中国承担的电源采购包内容和进展也进行了简要介绍。     

蓄电池-超导磁体储能系统平抑间歇性电源出力波动的研究

分析了使用蓄电池-超导磁体混合储能系统平抑间歇性电源出力波动的基本原理,给出了电源并网装置和混合储能装置的拓扑结构以及二者间的接口电路.设计并实现了基于中央控制单元和本地控制单元双层控制结构的储能控制系统,中央控制单元使用滑动平均滤波器分离功率指令中的低频成分再指派给蓄电池承担,并将剩余快速变化分量分配给超导磁体承担;本地控制器使用PI控制规律控制蓄电池和超导磁体分别跟踪功率指令和电压指令.PSCAD/EMTDC仿真结果验证了所设计系统与控制方法的有效性.     

基于FPGA的高精度数字电源

提出一种新颖的数字化高精度电源控制调节方案。由于数字器件的迅速发展,有效推动了电源系统的发展。同时,许多特殊应用领域对电源的网络化管理、以及针对多样化的电源拓扑结构的易重置性等均提出了新的要求。对基于FPGA控制器的数字化开关电源,从系统的角度分析并探讨了调节算法、PWM波形生成以及网络通讯等关键问题的实现方式。     

超导磁体供电电源的设计研究

本文介绍一种超导磁体专用的大电流、水冷却的恒流电源,叙述了该电源的设计、构成及其特点。     

Primarion双输出同步DC-DC控制器“新作”出品

专业设计、生产和销售数字集成电路的混合信号半导体厂商Primarion公司近日宣布推出双输出双相PX 7522,这款产品是其可编程数字电源转换和电源调节集成电路产品即Primarion Di-POL(TM)系列中的最新产品。PX7522是一款电源转换和电源调节集成电路,可用于电信、数据通信、在线服务和存储市场上的同步DC-DC转换器中。     

基于移相PWM控制数字化臭氧电源的设计

研究并设计了一种新型的基于移相全桥PWM控制的数字化臭氧电源。采用频率跟踪技术跟踪负载电流的变化,使电源工作在准谐振状态,采用LPC2129的PWM控制器实现了移相PWM功率调节。实验结果表明,系统运行更稳定,更可靠。此外,还实现了电源控制的数字化。     

超导磁体供电电源的控制

本文详细叙述如何通过控制技术来实现和保证供超导磁体用特种电源的技术性能。并给出实验结果。     

粒子加速器电源PID控制方式的改进型研究与应用

PID控制因其算法简单、鲁棒性好、可靠性高等优点,被广泛应用于工业过程控制.本文通过计算与分析,对粒子加速器电源模拟调节器PID控制方式进行了改进型设计,并且通过调整数字调节器微分项系数与惯性项系数,实现对粒子加速器电源数字调节器为PI调节或PID调节两种方式进行选择.本文提出的改进型PID控制方式已在粒子加速器电源中进行了推广应用.     

许继电源公司一体化电源系统深受南方电网专家好评

12月11日至12日,由许继电源公司发起并组织的南方电网公司变电站数字一体化电源系统技术研讨会在桂林隆重召开。许继电源公司起草的数字一体化电源系统技术规范受到与会专家的充分肯定。会上,南方电网公司调度中心副总工程师洪军、南方电网直流电源系统专家杨奕先后发言,介绍了南     

高精度加速器超导磁铁电源的研究

针对超导磁铁对电源的要求,提出了基于Buck Chopper电路的多相多重化的电源拓扑结构,采用IGBT为卸能开关来实现失超快速保护,分析了其工作原理。按该方案研制了一套高精度加速器超导磁铁电源,进行了严格的测试,结果表明,该方案满足了同步加速器超导磁铁对电源的高要求。     

A Superconducting Magnet with Center Field of 10 T and φ100 mm Warm Bore

A conduction-cooled superconducting magnet with central field of 10T and warm bore of 100 mm was designed based on a Nb3Sn and two NbTi superconducting coils. At the first stage, the NbTi coils have been fabricated and tested. A two-stage 4 K Gifford-McMahon (GM) cryocooler with the second-stage power in 1W, 4.2K is used to cool the magnet from room temperature to 4 K. The superconducting magnet with the same power supply has the operating current of 116A. The magnet can be rotated with a support frame to be operated with either horizontal or vertical position. A pair of Bi-2223 high temperature superconducting current leads was employed to reduce heat leakage into 4.2K level. The NbTi coils reachto the operating current of 120A without training effect to be observed during charging of the magnet during 40 minutes charging time and generate the center field of 6.5T. The training effect in the NbTi magnet directly cool-down by cryocooler and inter-winding support structure in magnet can be remarkably improved. The superconducting magnet has been stably operated for more than 275 hours with 6.5T. In this paper, the detailed design, fabrication, stress analysis and quench protection characteristics are presented.     

35 kJ/7 kW直接冷却高温超导磁储能系统

介绍了直接冷却高温超导磁储能（SMES）系统（35kJ／7kW）的总体结构和基本试验结果。该系统主要由超导磁体、低温系统、功率调节系统和监控系统组成。实验结果表明，通过直接冷却将储能磁体成功冷却到了20K以下；储能磁体的直流临界电流达到150A，临界储能量84kJ，磁体中心场强4．5T；监控系统和变流器能控制SMES与系统快速独立地在四象限进行有功功率和无功功率交换；在电力系统动态模拟实验中，SMES能有效抑制电力系统中因发电机机端短路故障引起的功率振荡。     

超导磁体失超检测电路的设计

超导磁体的失超检测与保护是超导电力技术实用化的一个重要课题。为了实现对超导储能混合磁体的失超检测与保护,本论文根据混合磁体的特点及结构,在现有有源功率检测的基础上,提出了一种针对超导混合磁体的电压校正电路,通过对混合超导磁体上产生的失超信号进行隔离、放大、滤波以及比较等,实现失超信号的检测。设计并完成了失超检测系统硬件电路的制作与调试。通过搭建高温超导线圈的实验装置,在高温超导储能磁体上进行失超检测的实验研究,得出了电压矫正前后的线圈电压波形。给线圈分别以不同速度充电,研究充电速度对阀值电压、失超的起始点及临界电流的影响。实验线圈电压波形表明,该失超检测系统能及时、有效地检测超导混合磁体失超的发生。     

超导储能在并网直驱风电系统中的应用研究

针对直驱风电系统并网运行过程中存在的输出有功功率波动和低电压穿越问题,在变换器的直流环节并联超导储能系统。对超导储能系统的斩波器提出双闭环加脉冲判断的控制策略,确保超导磁体线圈电流水平,使超导储能系统可以快速、准确地充放电,从而稳定直流环节功率。同时,通过引入谐振控制器的方法,对网侧变换器的控制策略进行改进,实现电网电压不对称跌落情况下,负序分量引起波动的有效控制。仿真结果表明,采用上述方案后直驱风电系统向电网输送较为平滑的有功功率、低电压穿越能力得到了提升。     

超导磁储能系统的失超检测及保护综述

超导储能磁体的失超是超导电力设备技术实用化有待深入研究的一个重要问题。笔者综述了超导储能磁体的设备级失超检测及保护方法,并提出了参考性建议。     

A Superconducting Magnet with Center Field of 10 T and φ100 mm Warm Bore

ⅠIntroductionIt is expected that the middle and small-scale mag-nets immersed in liquid helium will be replaced by theeasy-operating conduction cooled superconducting magnetin near future[1~3].For the aimof superconducting mag-net applications in the advanced material processing,awide bore conduction-cooled superconducting magnet withavailable warmbore of100 mmand center field of 10 Twas designed.The NbTi superconducting coils have beenfabricated and tested.The systemis automated by using…     

Power Control of Directly Driven Wind Generation System Based on Superconducting Magnetic Energy Storage

The increasing wind power penetration poses significant technical problems to the development of electric power systems. In this article, an integrated control strategy is proposed based on the characteristics of the directly driven permanent magnet synchronous generator wind turbine. The directly driven permanent magnet synchronous generator wind turbine is incorporated with superconducting magnetic energy storage, which can smooth the wind power fluctuations, enhance the low-voltage ride-through capability of the wind generation system, and achieve an uninterruptible power supply to local loads under isolated grid operation. According to the MATLAB/SIMULINK-based (The MathWorks, Natick, Massachusetts, USA) digital computer simulation model, the proposed control strategy is confirmed to be effective in power control of grid operation.