E lectrical energy storage 超导磁储能 Superconducting magnetic energy storage 超导磁储能 MAXWELL 2017.7.19

02 01 03 technology Background structure comparation usage Future

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01 1 Superconducting magnetic energy storage 研究历史 1969年Ferrier提出了利用超导电感储存电能的概念。20世纪70年代初，威斯康辛(Wisconsin)大学应用超导中心利用一个由超导电感线圈和三相AC/DC格里茨(Graetz)桥路组成的电能储存系统，对格里茨桥在能量储存单元与电力系统相互影响中的作用进行了详细分析和研究，发现装置的快速响应特性对于抑制电力系统振荡非常有效，开创了超导储能在电力系统应用的先河。 1 1970s 1 Jan Feb Mar Apr 2 May Jun Jul 3 Aug Sep Oct Nov

01 2 Superconducting magnetic energy storage 研究历史 1987 美国核防御办公室 开展了大容量(1~5GWh)SMES的方案论证，工程设计和研究 1988 SI公司 用此系统解决供电网和特殊工业用户的电能质量问题 1999 德国的ACCEL、AEG和DEW 研制了2MJ/800kWSMES，解决DEW实验室敏感负荷的供电质量问题 2 1987-2000 1 Jan Feb Mar Apr 2 May Jun Jul 3 Aug Sep Oct Nov

01 3 Superconducting magnetic energy storage 研究历史 清华大学研制了3.45kJBi-2223SMES磁体，研制了150kVA的低温超导磁体储能系统并将其用于改善电能质量的实验室研究 华中科技大学研制成功了35Kj/7.5kW直接冷却高温超导SMES实验样机 中科院电工所提出了基于超导储能的限流器方案并研制了实验样机 2000~现在 1 Jan Feb Mar Apr 2 May Jun Jul 3 Aug Sep Oct Nov

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02 Superconducting magnetic energy storage structure 核心 超导磁体 储能用超导磁体可分为螺管形和环形两种。 螺管线圈结构简单，但周围杂散磁场较大; 环形线圈周围杂散磁场小，但结构较为复杂。 在磁体设计中需要从超导线性能、运行可靠行、磁体的保护、足够的机械强度、低温技术与冷却方式等几个方面考虑

02 Superconducting magnetic energy storage structure 低温系统 低温系统维持超导磁体处于超导态所必须的低温环境。 超导磁体的冷却方式一般为浸泡式，即将超导磁体直接至于低温液体中。液氦(4.2K)。 为提高冷却能力和效率，可采用超流氦冷却 随着技术的进步，采用大功率制冷机直接冷却超导磁体可成为一种现实的方案，但目前的技术水平，还难以实现大型超导磁体的冷却。

02 Superconducting magnetic energy storag structure 功率调节系统 功率调节系统控制超导磁体和电网之间的能量转换，是储能元件与系统之间进行功率交换的桥梁。 目前，功率调节系统一般采用基于全控型开关器件的PWM变流器，他能够在四象限快速、独立的控制有功和无功功率，具有谐波含量低、动态响应速度快等特点。

02 <50% Superconducting magnetic energy storage comparation 95% 超导磁储能 抽水蓄能 热储能 压缩空气储能 <50% 50%左右 65%-75% 95% You can click here to enter you text. You can click here to enter you text. You can click here to enter you text.

Text Text 03 提高电力系统的稳定性 Text Superconducting magnetic energy storage usage 提高电力系统的稳定性 SMES作为一个可灵活调控的有功功率源，可以主动参与系统的动态行为，既能调节系统阻尼力矩又能调节同步力矩，因而对解决系统滑行失步和振荡失步均有作用，并能在扰动消除后缩短暂态过渡过程，使系统迅速恢复稳态。 Text Text Text Text

Text Text 03 提供系统备用容量 Text Superconducting magnetic energy storage usage 提供系统备用容量 系统备用容量的存在及其大小，既是一个经济问题，又是涉及电网安全的技术问题，对于保障电网的安全裕度。事故后快速恢复供电具有重要作用。以目前的水平，SMES高效储能特性可用来储存应急备用电力，但是不足以作为大型电网的备用容量。 Text Text Text Text

Text Text 03 用于可再生能源发电及微电网 Text Superconducting magnetic energy storage usage 用于可再生能源发电及微电网 SMES的高效储能与快速功率调节能力可在风能、太阳能等可再生能源发电系统中平滑输出功率波动，有效抑制这类电源引起的电压波动和闪变等电能质量问题，提高并网运行的可控性与稳定性。微网是有效利用分散的新能源提高电力系统供电可靠性的一项新兴技术，SMES可以改善微网的并网特性、提高微网的孤岛运行性能 Text Text Text Text

03 Superconducting magnetic energy storage usage 改善电能质量 由于SMES可发出或吸收一定的功率，可用来减小负荷波动或发电机出力变化对电网的冲击，SMES可作为敏感负载和重要设备的不间断电源，同时解决配电网中发生异常或因主网受干扰而引起的配电网向用户宫殿中产生异常的问题，改善供电品质 Text Text Text Text

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03 二 四 一 三 五 Superconducting magnetic energy storage future 价格 市场接受 更多的问题 二 四 可靠性 强磁 一 三 五

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