超導儲能系統原理 超導儲能系統的特點及應用

一、超導儲能系統原理

超導儲能系統（smes）是利用超導線圈將電磁能直接儲存起來，需要時再將電磁能回饋電網或其他負載，并對電網的電壓凹陷、諧波等進行靈活治理，或提供瞬態大功率有功支撐的一種電力設施。

其工作原理是：正常運行時，電網電流通過整流向超導電感充電，然后保持恒流運行(由于采用超導線圈儲能，所儲存的能量幾乎可以無損耗地永久儲存下去，直到需要釋放時為止)。當電網發生瞬態電壓跌落或驟升、瞬態有功不平衡時，可從超導電感提取能量，經逆變器轉換為交流，并向電網輸出可靈活調節的有功或無功，從而保障電網的瞬態電壓穩定和有功平衡。

二、超導儲能系統特點

1、超導儲能系統可長期無損耗地儲存能量，其轉換效率超過90%。

2、超導儲能系統可通過采用電力電子器件的變流技術實現與電網的連接，響應速度快（毫秒級）。

3、由于其儲能量與功率調制系統的容量可獨立地在大范圍內選取，因此可將超導儲能系統建成所需的大功率和大能量系統。

4、超導儲能系統除了真空和制冷系統外沒有轉動部分，使用壽命長。

5、超導儲能系統在建造時不受地點限制，維護簡單、污染小。

三、超導儲能系統作用

超導儲能系統可用于調節電力系統峰谷（例如在電網運行處于其低谷時把多余的電能儲存起來，而在電網運行處于高峰時，將儲存的電能送回電網），也可用于降低甚至消除電網的低頻功率振蕩從而改善電網的電壓和頻率特性，同時還可用于無功和功率因素的調節以改善電力系統的穩定性。

四、超導儲能系統應用

1、可用來消除電力系統中的低頻振蕩，用于穩定系統的頻率和電壓。

2、可用于無功功率控制和功率因數的調節，以提高輸電系統的穩定性和功率傳輸能力

3、由于它可迅速向電網加入或吸收有功功率，具有超導儲能裝置的系統可看成是靈活交流輸電系統

4、如果不僅將它看成是一個儲能裝置，而且將它看成是系統運行和控制時的有功功率源，它將顯得更有用和有效，因此可以用作超導能量管理系統

5、在agc系統中具有自動發電控制作用，而且局部控制錯誤可減到最小。

6、可用于配電系統或大的負載邊以減少波動和平衡尖峰負載、控制初次功率和提高瞬態穩定性，并可得到很好的效益。

7、可用于海島供電系統，因為海島與大陸聯網的造價高，一般采用燃氣輪機獨立發電并成網，超導儲能裝置可用來進行負載調節等。

8、可用來補償大型電動機起動、焊機、電弧爐、大錘、扎機等波動負載從而減少電網燈光閃爍現象。

9、還可用作太陽能和風力田的儲能。風力發電將產生脈動的功率輸出并將為配電網帶來很多問題，而超導儲能裝置可使風力發電系統的輸出平滑而滿足配電電網的要求，并為系統提供備用功率和控制頻率。

10、可作為其它分布式電源系統的儲能裝置。

11、可用作為重要負載提供高質量電力的不間斷電源，并在負荷側發生短路時限制短路電流。