HTS-SMES磁體暫態(tài)電壓分布的研究.pdf

1、超導磁儲能（Superconducting Magnetic Energy Storage，SMES）系統(tǒng)以其響應速度快、儲能密度大、損耗小等優(yōu)良的特性在儲能技術中占據著重要的地位。然而其在運行過程中，由于與儲能磁體相連的功率調節(jié)系統(tǒng)一般是采用基于高頻開關器件的PWM（Pulse-width Modulation）變流器，在改善控制效果的同時將高頻電壓分量引入了磁體系統(tǒng)內。這些高頻分量加劇了磁體端部以及內部的電壓振蕩，使繞組內部電壓分布

2、變得不均勻，嚴重的會導致個別繞組承受極高的電應力，從而加速絕緣材料的老化，進一步威脅磁體運行的安全性。因此需要對磁體以及整個系統(tǒng)進行高頻暫態(tài)建模，并分析影響系統(tǒng)電壓分布的因素。本文主要完成的工作如下：
　?。?）建立高溫 SMES磁體的高頻暫態(tài)模型，研究磁體繞組參數的計算方法；通過實驗測試對各類計算方法進行對比分析，綜合考慮計算量和誤差等因素并提出磁體繞組參數計算的優(yōu)化算法；建立線性時不變模型，對所提出的磁體暫態(tài)模型的等效電路進行

3、求解，解析出每個單元的電壓電流分布結果，并設計實體實驗對該高頻暫態(tài)模型及算法進行對比分析和準確性評估。
　?。?）研究高頻 PWM脈沖電壓通過電纜傳輸時的反射和折射特性，建立電纜暫態(tài)模型并加入SMES系統(tǒng)的電壓分布研究中；在建立的SMES系統(tǒng)模型上，定量分析系統(tǒng)內各因素對磁體端部及內部電壓分布產生的影響。
　?。?）在磁體電壓分布特性研究基礎上，進一步指導 SMES裝置的綜合設計：對磁體電磁設計的多種優(yōu)化方案分別進行暫態(tài)建模