【摘要】：隨著高溫超導(dǎo)帶材工藝的不斷提高,低溫系統(tǒng)等相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展,高溫超導(dǎo)磁儲能系統(tǒng)逐漸開始在很多行業(yè)嶄露頭角,它可以實(shí)現(xiàn)能量無耗存儲,并且具有快速響應(yīng)、功率調(diào)節(jié)與補(bǔ)償?shù)榷喾矫鎯?yōu)勢,正因?yàn)檫@些優(yōu)勢,超導(dǎo)磁儲能系統(tǒng)可以應(yīng)用在電力系統(tǒng)、新型能源系統(tǒng)(如風(fēng)電、光伏等)、脈沖電源、UPS等眾多場景。SMES的特點(diǎn)是儲能容量大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大、造價(jià)不菲,所以在目前的應(yīng)用場景受到了很大地限制,其主要應(yīng)用于電力系統(tǒng)。但是,如果克服超導(dǎo)磁體上述的一些弊端,將磁儲能系統(tǒng)小型化甚至微型化,就能使其廣泛應(yīng)用于更多的民用領(lǐng)域。因此,本文主要從高溫超導(dǎo)磁儲能電池系統(tǒng)的整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)出發(fā),對超導(dǎo)磁儲能電池各個(gè)組件的實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行研究與設(shè)計(jì),同時(shí)對每一部分設(shè)計(jì)的核心思想進(jìn)行分析,并闡述設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。其次,在超導(dǎo)核心磁體的優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中,我們提出了多次仿真、迭代計(jì)算求解磁體臨界電流的方式,這種方法在仿真階段可直接求解出磁體的臨界電流,并且計(jì)算較為方便,獲取的也是實(shí)時(shí)運(yùn)行的臨界電流,更符合實(shí)際情況。通過這種臨界電流的求解方式,并采用混合帶材等優(yōu)化方式,對單螺線管型磁體進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),采用有限元軟件仿真計(jì)算,最終,對核心磁體的性能進(jìn)行了有效地改善。
[Abstract]:With the continuous improvement of HTS tape technology and the rapid development of related technologies such as low temperature system, HTS magnetic energy storage system is gradually emerging in many industries, it can achieve energy consumption storage, and has a rapid response. Because of these advantages, superconducting magnetic energy storage system can be used in power system, new energy system (such as wind power, photovoltaic, etc.), pulse power supply, etc. SMES is characterized by its large energy storage capacity, complex structure, huge volume and high cost, so it is limited in the current application scenarios and is mainly used in power system. However, if we overcome the disadvantages of superconducting magnets and miniaturize the magnetic energy storage system, it can be widely used in more civil fields. Therefore, starting from the whole system design of HTS magnetic energy storage battery system, this paper studies and designs the realization scheme of each component of superconducting magnetic energy storage battery, and analyzes the core ideas of each part of the design. The key points of the design are expounded. Secondly, in the process of optimization design of superconducting core magnets, we put forward several simulation methods to iteratively calculate the critical current of the magnets. This method can directly solve the critical currents of the magnets in the simulation stage, and the calculation is more convenient. The critical current is also obtained in real-time operation, more in line with the actual situation. Through the solution of the critical current and the optimization of mixed strip, the single solenoid magnet is optimized and calculated by finite element software. Finally, the performance of the core magnet is improved effectively.
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM26;TM912

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8 鄭s

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