第1章 绪论 1
1.1现代电力系统的发展趋势 1
1.1.1大型集中式供电互联电网 1
1.1.2分布式发电系统 2
1.1.3微型电网 4
1.1.4智能电网 6
1.2现代电力系统中的电能质量问题 8
1.2.1电能质量问题 8
1.2.2电能质量问题的解决方案 9
1.3储能技术与现代电力系统 10
1.3.1不同储能技术的特性比较 10
1.3.2超导储能技术概述 12
1.3.3超导储能技术的经济可行性分析 15
参考文献 18
第2章 超导磁储能技术的基本原理 23
2.1超导磁储能的基本原理和装置结构 23
2.2超导磁储能的基本理论模型 24
2.2.1自然充放电基本原理 24
2.2.2受控放电过程的稳态分析 29
2.2.3受控放电过程的动态分析 39
2.2.4超导磁储能理论模型的建立 40
2.3基于谐振充电技术的超导磁储能模型及其应用 42
2.3. 1直接充电技术的缺陷分析 42
2.3.2谐振充电技术的可行性分析 43
2.3.3一种实用的谐振充电电路方案探讨 48
2.4其他超导磁储能模型简介 52
2.4.1基于Z源变流器技术的超导磁储能模型 52
2.4.2基于电磁感应技术的磁通泵充电模型 55
2.4.3基于集中参数网络模型的超导线圈建模 59
参考文献 64
第3章 超导磁储能磁体技术 68
3. 1超导线材特性及其发展状况 68
3.1.1低温超导材料 68
3.1.2高温超导材料 69
3.1.3二硼化镁超导材料 76
3.2超导磁体设计与优化 77
3.2.1超导磁体的设计要求及计算 77
3.2.2超导磁体设计与优化方法 82
3.2.3超导磁体设计与优化实例分析 89
3.3超导磁体装置的关键技术 97
3.3.1低温制冷 97
3.3.2超导开关 102
3.3.3电流引线 106
3.3.4失超检测与保护 112
3.3.5绝缘 117
3.4超导磁储能磁体装置的实验测试及分析 119
3.4.1制冷系统的性能测试及分析 119
3.4.2磁体绝缘安全测试及分析 133
3.4.3磁体系统整体性能测试及分析 138
3.5超导磁储能磁体装置发展概况 144
3.5.1超导磁储能磁体装置总结 144
3.5.2超导磁储能实际装置举例 147
参考文献 154
第4章超导磁储能系统中的变流器技术 162
4.1超导磁储能用变流器的发展概述 162
4.2超导磁储能用变流器的拓扑结构及性能比较 163
4.2.1电压源变流器 163
4.2.2电流源变流器 170
4.2.3电压源和电流源变流器的性能比较 173
4.2.4电压源和电流源变流器的仿真实例分析 175
4.3超导磁储能用变流器的控制技术 179
4.3.1基于阶梯波的PWM技术 179
4.3.2基于载波组的PWM技术 180
4.3.3多电平电压SVM技术 181
4.3.4移相式SPWM技术 181
4.3.5非线性控制技术 184
4.3.6变流器控制技术的性能比较 187
参考文献 188
第5章超导磁储能系统的应用研究 193
5.1柔性交流传输系统应用 193
5.1.1应用需求分析及应用方案 193
5.1.2静止同步补偿器应用及实例分析 196
5.1.3静止同步串联补偿器应用及实例分析 200
5.1.4统一潮流控制器应用及实例分析 202
5.2分布式发电系统应用 205
5.2.1应用需求分析及应用方案 205
5.2.2光伏发电系统应用及实例分析 206
5.2.3风力发电系统应用及实例分析 209
5.2.4水力发电系统应用及实例分析 213
5.3微电网系统应用 216
5.3.1应用需求分析及应用方案 216
5.3.2应用实例分析 217
5.4不间断电源系统应用 223
5.4.1应用需求分析及应用方案 223
5.4.2应用实例分析 226
5.5混合能源系统应用 228
5.5.1应用需求分析及应用方案 228
5.5.2应用实例分析 229
5.6功能复合与特殊应用 238
5.6.1超导限流-储能装置复合应用 238
5.6.2多功能应用 238
5.6.3电流控制器应用 239
5.6.4电力系统状态诊断应用 240
5.7智能电网系统综合应用探讨 241
参考文献 243
第6章飞轮储能技术及其应用研究 246
6.1飞轮储能系统的基本原理与装置结构 246
6.2飞轮储能关键技术研究 248
6.2.1飞轮转子储能的原理及优化设计 248
6.2.2轴承系统的不同结构特性分析 253
6.2.3飞轮电机及功率变换装置 267
6.3超导块材磁悬浮技术 271
6.3.1超导块材磁悬浮的基本原理与结构 271
6.3.2超导块材磁悬浮实验和理论研究发展概况 278
6.3.3超导块材磁悬浮实验测试及理论分析 283
6.4飞轮储能技术的应用和发展 295
6.4.1飞轮储能技术的应用概况 295
6.4.2大型超导飞轮储能装置实例 296
6.4.3飞轮储能技术的应用展望 306
参考文献 306