超导储能系统

电力设施

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。

系统特点

（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。

作用

超导储能系统可用于调节电力系统峰谷（例如在电网运行处于其低谷时把多余的电能储存起来，而在电网运行处于高峰时，将储存的电能送回电网），也可用于降低甚至消除电网的低频功率振荡从而改善电网的电压和频率特性，同时还可用于无功和功率因素的调节以改善电力系统的稳定性。

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；　（9）还可用作太阳能和风力田的储能。风力发电将产生脉动的功率输出并将为配电网带来很多问题，而超导储能装置可使风力发电系统的输出平滑而满足配电电网的要求，并为系统提供备用功率和控制频率；　（10）可作为其它分布式电源系统的储能装置；　（11）可用作为重要负载提供高质量电力的不间断电源，并在负荷侧发生短路时限制短路电流。

发展前景

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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