超导储能磁体高精度扫描特种电源研制

发布时间: 2022-11-26

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式：技术咨询

成果类型：新技术

行业领域：

电力、热力、燃气及水生产和供应业,电力、热力生产和供应业

成果介绍

功率变换装置是大电网与SMES系统进行能量交换的装置，实现电网能量在超导储能线圈缓存，在需要时释放；同时还可发出电网所需的无功功率，通过相位控制实现与电网的四象限功率交换，从而发挥提高电网稳定性或改善电能质量的作用。低温制冷装置为超导磁体提供低温超导态的运行环境，目前主要是通过液氮实现77K制冷环境。检测与控制系统用来检测获取电网运行主要参数，同时还具有自检和保护功能，保障SMES系统安全可靠运行。

成果亮点

超导磁储能以超导体为材料，电阻基本为零，储能时损耗极小，与其他电网储能方式相比，超导磁储能的突出优点是响应速度快、储能效率高，响应速度可达到毫秒级，储能效率可达到90%以上，此外还具有体积小、质量轻、功率大、环境适应能力强、使用寿命长、维护简单、有功和无功率输出可灵活控制等优点。越来越受到青睐，尤其高温超导材料的发现及应用，使超导储能更容易低成本实现，完全不受地域限制，有望在新能源电力系统建设中发挥重要作用，更有业界专家预判21世纪超导技术将对电力领域产生前所未有的巨大影响。

团队介绍

北京雷动智创科技有限公司

成果资料

产业化落地方案

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成果综合评价报告

评价单位：“科创中国”新型电力系统装备产业科技服务团 (中国电工技术学会) 评价时间：2022-11-28

宫瑞磊

山东泰开高压开关有限公司

副总经理

综合评价

超导储能系统利用高温超导体的无阻载流特性构造高稳定度磁体线圈，用以存储电磁能，通过变流器实现与电网的瞬时大功率交换，功率输送无需中间能源形式的转换，具有毫秒级响应速度、大于95%的转换效率、无限次充放电循环和高功率密度的优点，可以实现与电力系统的实时大功率补偿。由于采用了复合超导体技术、复合化储能线圈结构等，加工制备难度极大。通过联合攻关，在YBCO储能线圈关键工艺技术研究上实现了重要突破，攻克了高温超导线材复合化焊接及超导接头焊接、铝质套管绕制变形大等难题。其中YBCO线材采用涂层导体，基材为非磁性镍，工程临界电流最高可达1000A/mm2，力学性能优异，是下一代超导储能磁体的理想选择。

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