一、超導儲能系統原理
超導儲能系統( smes )是利用超(chao)導線圈將電(dian)磁(ci)能直接(jie)儲存(cun)起來,需要時再將電(dian)磁(ci)能回饋電(dian)網或其他(ta)負載,并對電(dian)網的電(dian)壓凹陷、諧(xie)波等進(jin)行靈活治理,或提供瞬態(tai)大功(gong)率有功(gong)支撐的一種電(dian)力設施。
其工作原理是:正常(chang)運(yun)行時(shi),電(dian)(dian)(dian)網(wang)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)通(tong)過(guo)整流(liu)(liu)向超導電(dian)(dian)(dian)感充電(dian)(dian)(dian),然后保(bao)持恒流(liu)(liu)運(yun)行(由于采(cai)用超導線圈儲能,所儲存(cun)的能量幾乎(hu)可(ke)以無(wu)損耗地(di)永(yong)久(jiu)儲存(cun)下去(qu),直到需要釋放時(shi)為止)。當電(dian)(dian)(dian)網(wang)發生瞬態(tai)(tai)電(dian)(dian)(dian)壓跌落(luo)或(huo)驟升、瞬態(tai)(tai)有功(gong)不(bu)平衡(heng)時(shi),可(ke)從超導電(dian)(dian)(dian)感提(ti)取能量,經逆(ni)變器轉換為交流(liu)(liu),并向電(dian)(dian)(dian)網(wang)輸出可(ke)靈活調(diao)節的有功(gong)或(huo)無(wu)功(gong),從而保(bao)障電(dian)(dian)(dian)網(wang)的瞬態(tai)(tai)電(dian)(dian)(dian)壓穩定和有功(gong)平衡(heng)。
二、超導儲能系統特點
1、超導儲(chu)能系統可長期無(wu)損耗地儲(chu)存能量,其轉換效(xiao)率超過(guo)90%。
2、超(chao)導儲能系統可通過采用電力電子器件的變(bian)流技術(shu)實現與電網的連接,響應速度(du)快(毫秒(miao)級)。
3、由于其(qi)儲(chu)能量與功率調制(zhi)系統的(de)容量可獨(du)立地在大(da)范(fan)圍內選取(qu),因此可將超(chao)導儲(chu)能系統建成所需(xu)的(de)大(da)功率和大(da)能量系統。
4、超(chao)導儲能(neng)系(xi)統除了真空和制(zhi)冷系(xi)統外沒有轉(zhuan)動部分,使用壽命長。
5、超導儲能(neng)系統在建造時不受地點限制,維護簡(jian)單、污染小。
三、超導儲能系統作用
超導儲能系統可用于調(diao)(diao)節(jie)電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)系統峰(feng)谷(例(li)如(ru)在電(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)運行處(chu)于其低(di)谷時把多余的電(dian)(dian)(dian)(dian)能儲存起來(lai),而(er)在電(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)運行處(chu)于高峰(feng)時,將儲存的電(dian)(dian)(dian)(dian)能送回電(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)),也可用于降低(di)甚(shen)至消除電(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)的低(di)頻(pin)功率(lv)(lv)振(zhen)蕩(dang)從而(er)改(gai)(gai)善電(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)的電(dian)(dian)(dian)(dian)壓和(he)頻(pin)率(lv)(lv)特性,同時還可用于無功和(he)功率(lv)(lv)因素的調(diao)(diao)節(jie)以改(gai)(gai)善電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)系統的穩定性。
四、超導儲能系統應用
1、可用(yong)來消(xiao)除電力系(xi)統中的(de)(de)低頻振蕩(dang),用(yong)于穩(wen)定系(xi)統的(de)(de)頻率和電壓(ya)。
2、可用于(yu)無功功率控(kong)制和功率因數(shu)的調節,以提高輸(shu)電系(xi)統(tong)的穩定性和功率傳(chuan)輸(shu)能力
3、由(you)于它可迅速向電網加入或吸(xi)收有功(gong)功(gong)率,具有超導儲(chu)能裝(zhuang)置的系統可看成是靈活交流輸電系統
4、如果(guo)不僅將(jiang)(jiang)它看成是(shi)一個儲能(neng)裝置,而且將(jiang)(jiang)它看成是(shi)系統運行和控制(zhi)時的有功功率(lv)源,它將(jiang)(jiang)顯得更有用和有效,因此可以(yi)用作(zuo)超導能(neng)量(liang)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(wu)可減(jian)到最小。
6、可(ke)用于(yu)配電系統(tong)或大的(de)負載邊以(yi)減(jian)少(shao)波動(dong)和(he)平(ping)衡尖峰負載、控制初次功率(lv)和(he)提高瞬態(tai)穩定性,并可(ke)得到很好(hao)的(de)效益。
7、可用(yong)于海島(dao)供電系統(tong),因為海島(dao)與大(da)陸聯網的造(zao)價高,一般(ban)采用(yong)燃氣輪機獨立發電并成網,超導儲能裝(zhuang)置(zhi)可用(yong)來進行(xing)負載調節等。
8、可用來補償(chang)大型電動(dong)機起動(dong)、焊機、電弧爐(lu)、大錘、扎機等波動(dong)負載從而減(jian)少電網燈光閃爍(shuo)現(xian)象。
9、還(huan)可用作太陽能和風(feng)力(li)田的(de)儲能。風(feng)力(li)發電(dian)將(jiang)(jiang)產生脈(mo)動(dong)的(de)功(gong)率(lv)輸出(chu)并將(jiang)(jiang)為配電(dian)網帶來(lai)很多問題,而超導儲能裝置可使(shi)風(feng)力(li)發電(dian)系統的(de)輸出(chu)平滑而滿足配電(dian)電(dian)網的(de)要求,并為系統提供(gong)備用功(gong)率(lv)和控制頻率(lv)。
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(yao)負(fu)載提供(gong)高(gao)質量電(dian)(dian)力的不間斷電(dian)(dian)源,并在負(fu)荷(he)側(ce)發(fa)生短(duan)路時限(xian)制短(duan)路電(dian)(dian)流。