超导磁储能系统在舰船电力系统中的应用前景及其关键课题

现代舰船电力系统容量急剧增大，全电力舰船的实现、敏感负荷和新概念武器的引入使舰船电力系统面临着一系列挑战。介绍了超导磁储能系统（SMES）作为一种新型储能设备的应用研究进展，分析了SMES在舰船电力系统中的潜在应用，最后提出了舰船电力系统中应用SMES的关键课题。     

超导电能存储技术及其发展前景

<正>随着现代社会活动对电力供给的可靠性和电能品质的要求越来越高,以及风电、光电等间歇性新能源的接入,电能存储技术受到了世界各国的重视~([1])。在诸多电能存储技术中,基于超导技术的储能是一种处于发展中的、但具有独特技术性能的储能手段。利用超导的储能技术有2种型式:超导磁储能(Superconducting Magnetic Energy Storage,SMES)将电能以磁场能的形式储存于超     

超导储能技术及产业发展简介

超导储能(Superconducting Magnetic Energy Storage,SMES)的概念源于充放电时间很短的脉冲能量储存,是指利用超导线圈产生的电磁场将电磁能直接储存起来,需要时再将电磁能返回电网或其它负载的一种电力设施。由于超导线圈的电阻为0,电能储存在线圈中几乎无损耗,其储能效率高达95%,不仅可用于降低甚至消除电网的低频功率振荡,还可以调     

日本开发降低超导电力储能系统成本的技术

日本中部电力公司开发了可降低用于控制电力系统的超导储能系统(SMES)成本的技术。该技术的关键是对SMES核心技术即如何维持超导线圈超导状态进行了最佳设计，这种设计既可降低交流损失又可提高通电性能，且成本可降低至以往技术的1／10。所用线圈是将铜线绕在超导线(NbTi)周围制成的，可减少超导线的根数，这是一种结构上的改进。与其他超导体相比，具有2倍以上电流密度的高通电性，通电时产生的交流损失减少到最初设计值的1／50。     

基于超导磁储能(SMES)应用的低温热管冷凝段建模与分析

针对超导磁储能系统(SMES)磁体直接冷却G-M制冷机冷头与磁体之传导路径较长造成超导磁体轴向温差的问题,提出了采用低温热管进行均温的方案,以对流换热系数为目标函数建立了相应的热管冷凝数学模型,较之于传统的模型所建模型考虑了二相流界面间的摩擦切应力,所建模型适用于SMES冷却系统降温和失超阶段传递热流量较大工况的传热分析.     

基于超导磁储能装置的风电并网功率控制研究

风电系统输出功率的波动性和间歇性作为制约风电系统大规模并网的关键因素,给电网带来的不利影响越来越受到重视。为了提高风电系统并网功率的稳定性,本文对基于超导磁储能装置的风电并网功率控制做了研究。首先在理论上抽象描绘出风电并网系统的结构图,其次阐述超导磁储能装置抑制风电并网系统功率波动和震荡的原理,最后利用仿真软件matlab/simulink对风电并网系统进行了仿真分析,验证了采用超导磁储能装置稳定风电并网功率的正确性。     

我国直接冷却高温超导磁储能系统成功实现动模实验试运行

由国家“863”计划支持的我国第一台直接冷却高温超导磁储能系统（SMES）在华中科技大学成功实现了动态物理模拟实验（简称动模实验）试运行。该系统的研制，标志着我国在超导电力应用上取得突破，并为抑制电力系统振荡、提高电力系统的稳定性，预防电力系统因故障而导致系统解列、提高电力系统可靠性提供了新的技术途径。     

高温超导SMES磁体直接冷却的热分析

用G-M制冷机(5W/20K)将Bi2223带材绕制的SMES超导磁体,在10-3Pa真空度下,从常温300K左右冷却到25K,得到了磁体冷却过程速率和磁体温度分布.在实验研究超导磁体降温特性的基础上,对SMES磁体的冷却过程进行了热分析,实验研究表明为使超导磁体有效地冷却和稳定运行,除了减小磁体漏热和其内部发热,有效控制热传导部件间的接触界面热阻是高温超导直接冷却磁储能装置研发应用中的关键技术问题.     

超导储能应用于电力方面的研究

概述了超导储能的优越性及其在电力工业中的应用前景，介绍和分析了超导储能应用研究和开发的进展，对我国开发超导储能电力应用研究提出了建议。     

大电流Bi系超导电缆的研制

Bi-Sr-Ca-Cu-O(BSCCO)高温超导体(HTS)很有可能成为一种实际应用的材料.特别是Bi2Sr2CaCu2Oy(Bi-2212)超导线材,除了其T.比Bi2Sr2Ca2Cu3Oy(Bi-2223)以外,很有希望在诸如变压器、超导磁储能(SMES)和粒子加速器等大型功率的应用项目中使用,因为这种材料在低于30K以下的温度有高的钉扎势,并且线材加工容易.在Bi-2212导体的制造过程中,通常采用部分熔融和固化工艺.由于单根Bi-2212线材无论是电流载运能力,还是机械强度,均不能满足大型应用的要求,因此,在Bi-2212线材的大型应用中,线材必须绞缆.     

管内电缆导体稳定性研究方法新探

管内电缆导体（ＣＩＣＣ）,是目前大型低温超导磁体的首选导体。随着超导技术的发展,ＣＩＣＣ在大型超导核聚变实验装置及超导储能磁体中的应用具有不可比拟的优越性。为降低导体成本而提出了在ＣＩＣＣ中采用的超导股线配以纯铜股线的设计方案,开展含纯铜股线ＣＩＣＣ稳定性机理及实验的研究,并开发ＣＩＣＣ优化设计软件,对ＣＩＣＣ在高科技术中的应用意义重大。     

有源配电网中分布式电源接入与储能配置

分布式能源接入与储能配置作为有源配电网设计中的关键环节,研究其设计方法对支撑有源配电网科学发展具有十分重要的意义。在充分研究和论证的基础上,首先确定了有源配电网方案设计的内容以及有源配电网整体设计的技术原则,对方案设计起到了宏观指导作用。此外,对有源配电网内部分布式电源及储能系统的容量配置进行了深入研究,提出了分布式电源接入与储能容量优化配置的一般方法,为有源配电网方案设计提供了技术支撑。最后,结合实际工程案例验证了方法的合理性,供设计人员参考。     

UPS系统技术分析

UPS系统即不间断电源系统。它是一种含有储能装置、以逆变器为主要元件,稳压稳频输出的电源保护设备。     

新型储能技术在电力系统中的应用

本文从电力系统安全高效运行的角度分析了储能系统的作用,介绍了飞轮储能、超导储能、蓄电池储能、超级电容器储能及压缩空气储能五种储能技术的发展现状。     

某特种设备热电制冷热端散热实验研究

热电制冷元件是一种高热流密度元件,在红外测量、低温超导、空间技术等领域有广泛的应用。本文建立了实验装置并对高温43℃下某特种设备热电制冷热端在几种不同散热方式下制冷效果进行了比较,证明了可通过改善传热条件来提高其制冷量。     

高温超导材料在舰船上的应用

本文概述了高温超导(HTS)材料在舰船上的应用研究现状和发展趋势,包括超导电缆、超导电机、超导扫雷具、电磁弹射/发射装置和储能系统等。     

浅议数字化变电站继电保护

近年来,微机自动化技术的日益成熟,各种类型的微机继电保护装置、微机故障录波装置、微机监控和微机远动装置被广泛应用,便于从全局出发考虑微机化的变电站二次部分的优化设计,实现变电站综合自动化,提高变电站的运行管理质量,保证供电的可靠性。本文通过分析配电网的特点及电网对线路及各种元件保护的要求,对中低压配电网微机保护装置进行研究,主要研究变压器差动保护方案,提高变压器保护的动作速度和灵敏度。     

超导故障限流变压器可行性研究

自从高温超导体发现以来,人们积极地开发超导变压器、超导故障限流器和超导电缆等,为将超导电力技术发展成下一代的电力系统.从这一方向出发,至关重要的不仅是研制单独的超导电力装置,而且要使其与现有的电力装置匹配,包括新功能或多功能装置的开发,以改进现有电力系统的效率、可控性和稳定性,为此日本名古屋最近对超导故障限流变压器(SFCL)进行了可行性研究.     

超导电力装置失超检测的基础研究

超导电力装置的失超会影响超导电力设备的运行和安全，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。对国内外通用的超导装置失超检测方法进行了分析，并根据电力系统中超导装置失超检测的特点，对高温超导线材在不同幅值的动态电流作用下的失超特性进行了试验研究，通过对试验数据的分析，对高温超导线材的失超特性有了较精细的理解，并在此基础上提出了超导电力装置失超先兆检测及其失超保护设计的新概念。     

对我国超导技术发展的认识和建议

超导现象是指材料被冷却到一定程度时电阻为零的现象.由于没有电阻,电子可以无阻碍的自由穿行,而不产生任何热量,因此,超导技术有望应用于高耗能行业,尤其在电力领域,成为降低损耗的主要手段之一.目前煤炭、金属等资源日趋紧张,用电量又持续增长,且在输电过程中又有大量的电能浪费在电阻损耗上.可以说,超导技术是最有可能缓解甚至解决高耗能问题的途径之一.超导技术的相关产品主要包括超导电机、超导限流器、超导电缆、超导变压器和超导储能系统等.