超导储能系统在大型企业电网中的应用研究

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1、巾图分类号TM712论文编号1006015-0230学科分类号470.4054密级TIANJINUNIVERSITYOFTECHNOLOGY硕士学位论文超导储能系统在大型企业电网中的应用研究ResearchontheApplicationofSMES一级学科：电气工程学科专业：电气工程石雪琦作者姓名：周雪松教授指导教师：天津理工大学研究生部二〇一五年独仓1性声明本人声叫所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含

2、为获得天津理工大學或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论丈作老筌名：石智七答孛口期：>,s年I月了g学隹袼丈版权使用梭权书本学位论文作者完全了解天津理工大學有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津理工大孝可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编，以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复本和电子文件。Z(保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者莶名：•碎

3、导师荼名答孛9期：年I月79莶孛《期：y/J"年3^79分类号：470.4054密级：天津理工大学研究生学位论文超导储能系统在大型企业电网中的应用研究（申请硕士学位）学科专业：电气工程研究方向：电力系统及其自动化作者姓名：石雪琦指导教师：周雪松教授2015年3月ThesisSubmittedtoTianjinUniversityofTechnologyfortheMaster’sDegreeResearchontheApplicationofSMESintheGridofLargeEnterpriseByShixueqi

4、SupervisorProf．ZhouXuesongMarch，2015摘要近年来，由于装备自动化的程度越来越高，石化等一些大型企业对电能质量问题愈加重视，但是现有的电能质量装置已经快满足不了敏感负荷的需求，所以SMES的应用有着光明的前景，但是新装置的应用离不开对其功能的全面开发。随着我国白银超导变电站的投入使用，其中的MJ/MVA级超导储能系统是世界上首套投入变电站运行的高温超导储能系统，超导储能系统解决各种电能质量问题方案向着商业化程度前进。本文首先分析了统计晃电的原因和介绍SMES的工作原理，对SMES的应用做了

5、基础性的数学推导和分析。然后在电力系统综合分析PSASP仿真软件环境先建立了PI控制的SMES模型以及LADRC控制的SMES模型，还在同一环境下搭建了某大型企业电网整体的仿真模型，并根据企业电网的运行情况仿真了当外电网故障时的晃电情况，之后选取了电网中的10kV母线将SMES装置并联接入，验证SMES治理晃电的情况。最后分析了大型企业电网功率振荡的原理，在外电网严重故障时，由于企业电网内部的自备电厂的稳定性不够，外电网退出运行时经常会导致企业电网的振荡，故障切除时间长时有可能引起自备电厂机组退出运行，从而加剧了功率振荡

6、的影响力。在分析了一个功率振荡的典型案例的基础上，应用等面积法和能量函数法分析SMES并入单机无穷大系统时对发电机功率振荡的正阻尼作用，之后通过仿真验证了SMES对单机无穷大系统的功率振荡的抑制作用和SMES对晃电发生后电网的稳定过程的正阻尼作用。关键词：SMES晃电功率振荡正阻尼AbstractInrecentyears,withthehigherdegreeofequipmentautomation,thelargeenterpriseslikeSNOPECtakemoreaccountofthepowerquali

7、typroblem,buttheexistingpowerqualitydevicecanhardlymeettheneedsofthesensitiveload.sotheapplicationofSMEShasabrightfuture,buttheapplicationofnewdeviceisdependedonthecomprehensivedevelopmentofitsfunction.WiththerunningofsuperconductingsubstationinBaiyin,theMJ/MVASM

8、ES(SuperconductingMagneticEnergyStorage)istheworld'sfirstsetofconnectinghightemperaturesuperconductingenergystoragesystem,whichmakestheusingsuperconductingener