超导储能
班级：电气一班
学号：20131393022
姓名：杨静
超导储能概述
?定义：将一个超导体圆环置于磁场中，降
温至圆环材料的临界温度以下，撤去磁场，
由于电磁感应，圆环中便有感应电流产生，
只要温度保持在临界温度以下，电流便会
持续下去。试验表明，这种电流的衰减时
间不低于10万年。显然这是一种理想的储
能装置，称为超导储能。
超导储能系统线路图
超导储能原理
?超导储能系统（SMES）是利用超导线圈将
电磁能直接储存起来，需要时再将电磁能
返回电网或其它负载的一种电力设施，它
具有反应速度快、转换效率高的优点。不
仅可用于降低甚至消除电网的低频功率振
荡，还可以调节无功功率和有功功率，对
于改善供电品质和提高电网的动态稳定性
有巨大的作用。
超导储能特点
（1）超导储能系统可长期无损耗地储存能量，其转换效
率超过90%；
（2）超导储能系统可通过采用电力电子器件的变流技术
实现与电网的连接，响应速度快（毫秒级）；
（3）由于其储能量与功率调制系统的容量可独立地在大
范围内选取，因此可将超导储能系统建成所需的大功率和
大能量系统；
（4）超导储能系统除了真空和制冷系统外没有转动部分，
使用寿命长；
（5）超导储能系统在建造时不受地点限制，维护简单、
污染小。
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超导储能应用
?（1）可用来消除电力系统中的低频振荡，用于稳定系统的频率和电压；
?（2）可用于无功功率控制和功率因数的调节，以提高输电系统的稳定性
和功率传输能力；
?（3）由于它可迅速向电网加入或吸收有功功率，具有超导储能装置的系
统可看成是灵活交流输电系统；
?（4）如果不仅将它看成是一个储能装置，而且将它看成是系统运行和控
制时的有功功率源，它将显得更有用和有效，因此可以用作超导能量管理系
统；
?（5）在AGC系统中具有自动发电控制作用，而且局部控制错误可减到最
小；
?（6）可用于配电系统或大的负载边以减少波动和平衡尖峰负载、控制初
次功率和提高瞬态稳定性，并可得到很好的效益；
?（7）可用于海岛供电系统，因为海岛与大陆联网的造价高，一般采用燃
气轮机独立发电并成网，超导储能装置可用来进行负载调节等；
?（8）可用来补偿大型电动机起动、焊机、电弧炉、大锤、扎机等波动负
载从而减少电网灯光闪烁现象；
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超导储能前景
现代工业的发展对供电的可靠性、电能质量提出了越来
越高的要求。例如现代企业中变频调速驱动器、机器人、自
动生产线、精密加工工具、可编程控制器、计算机信息系统
等设备，对电源的波动和各种干扰十分敏感，任何供电质量
的恶化可能会造成产品质量的下降，产生重大损失。随着我
国新技术、新设备的不断引进和广泛应用，以及我国电力市
场商业化运营的实施和分布式发电技术的发展，对电能质量
的控制提出了日益严格的要求，对电能质量敏感的电力用户
或需要特殊供电的场合也会越来越多。随着我国电网的不断
扩大，也迫切需要解决大电网的稳定性问题，超导储能系统
在这方面也将具有重要的应用价值。
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