高温超导储能系统

《高温超导储能系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、高温超导储能系统　　一、什么是超导储能系统?　　超导储能系统(SuperconductingMagneticEnergyStorage,高温超导储能系统　　一、什么是超导储能系统?　　超导储能系统(SuperconductingMagneticEnergyStorage,高温超导储能系统　　一、什么是超导储能系统?　　超导储能系统(SuperconductingMagneticEnergyStorage,SMES)是利用超导线圈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，一般由超导

2、线圈、低温容器、制冷装置、变流装置和测控系统部件组成。　　超导储能系统可用于调节电力系统峰谷(例如在电网运行处于其低谷时把多余的电能储存起来，而在电网运行处于高峰时，将储存的电能送回电网)，也可用于降低甚至消除电网的低频功率振荡从而改善电网的电压和频率特性，同时还可用于无功和功率因素的调节以改善电力系统的稳定性。超导储能系统具有一系列其它储能技术无法比拟的优越性：　　(1)超导储能系统可长期无损耗地储存能量，其转换效率超过90%;　　(2)超导储能系统可通过采用电力电子器件的变流技术实现与电网的连接，响应速度

3、快(毫秒级);　　(3)由于其储能量与功率调制系统的容量可独立地在大范围内选取，因此可将超导储能系统建成所需的大功率和大能量系统;　　(4)超导储能系统除了真空和制冷系统外没有转动部分，使用寿命长;　　(5)超导储能系统在建造时不受地点限制，维护简单、污染小。　　目前，超导储能系统的研究开发已经成为国际上在超导电力技术研究开发方面的一个竞相研究的热点，一些主要发达国家(例如美国、日本、德国等)在超导储能系统的研究开发方面投入了大量的人力和物力，推动着超导储能系统的实用化进程和产业化步伐。　　二、开发超导储能系

4、统的必要性　　由于电力系统的“电能存取”这一环节非常薄弱，使得电力系统在运行和管理过程中的灵活性和有效性受到极大限制;同时，电能在“发、输、供、用”运行过程中必须在时空两方面都达到“瞬态平衡”，如果出现局部失衡就会引起电能质量问题(闪变)，瞬态激烈失衡还会带来灾难性电力事故，并引起电力系统的解列和大面积停电事故。要保障电网安全、经济和可靠运行，就必须在电力系统的关键环节点上建立强有力的电能存取单元(储能系统)对系统给与支撑。基于以上因素，电能存取技术越来越受到各国能源部门和电力部门的重视。　　超导储能系统由于

5、其存储的是电磁能，这就保证超导储能系统能够非常迅速以大功率形式与电网进行能量交换。另外，超导储能系统的功率规模和储能规模可以做的很大，并具有系统效率高、技术较简单、没有旋转机械部分、没有动密封问题等优点。对于其它储能技术，无论其如何发展，都不可能消除能量形式转换这一过程，所以无论是现在或将来，超导储能技术将始终在功率密度和响应速度这两方面保持绝对优势。所以，作为电能存取的技术，超导储能技术的应用价值极高，在进行输/配电系统的瞬态质量管理、提高瞬态电能质量及电网暂态稳定性和紧急电力事故应变等方面具有不可替代的作

6、用，并将为打造新的电力市场机制提供技术基础，具有广阔的应用前景。　　www.pw0.cn　　由于电力技术的发展，长时间的电力中断事故发生几率很小，而瞬态电力故障，如闪变、电压骤升/骤降以及瞬态断电日渐突出。而瞬态电力故障对于依赖智能设备的许多商业用户和制造企业危害极大。从技术角度讲，治理瞬态电能质量问题的有效手段是利用快速响应的有功功率补偿技术。由于超导储能系统具有功率快速补偿这一独特优势，弥补了常规电力系统中缺乏电能存取的弱点，它对瞬态电能质量所有故障问题都能起到很好的改善作用。　　三、超导储能系统的应用前

7、景　　超导储能系统在进行输/配电系统的瞬态质量管理、提高瞬态电能质量及电网暂态稳定性和紧急电力事故应变等方面具有不可替代的作用，并将为打造新的电力市场机制提供技术基础，具有广阔的应用前景。其应用场合主要包括：　　(1)可用来消除电力系统中的低频振荡，用于稳定系统的频率和电压;　　(2)可用于无功功率控制和功率因数的调节，以提高输电系统的稳定性和功率传输能力;　　(3)由于它可迅速向电网加入或吸收有功功率，具有超导储能装置的系统可看成是灵活交流输电系统;　　(4)如果不仅将它看成是一个储能装置，而且将它看成是系

8、统运行和控制时的有功功率源，它将显得更有用和有效，因此可以用作超导能量管理系统;　　(5)在AGC系统中具有自动发电控制作用，而且局部控制错误可减到较小;　　(6)可用于配电系统或大的负载边以减少波动和平衡尖峰负载、控制初次功率和提高瞬态稳定性，并可得到很好的效益;　　(7)可用于海岛供电系统，因为海岛与大陆联网的造价高，一般采用燃气轮机独立发电并成网，超导储能装置可用来进行负载调节等;　　(8)可