超導儲能系統

超導儲能系統

超導儲能系統( smes )是利用超導線圈將電磁能直接儲存起來,需要時再將電磁能返回電網或其它負載的一種電力設施,它具有反應速度快、轉換效率高的優點。不僅可用於降低甚至消除電網的低頻功率振盪,還可以調節無功功率和有功功率,對於改善供電品質和提高電網的動態穩定性有巨大的作用。

基本介紹

  • 中文名: 超導儲能系統
  • 外文名:smes
特點,作用,套用,發展前景,

特點

(1)超導儲能系統可長期無損耗地儲存能量,其轉換效率超過90%;  (2)超導儲能系統可通過採用電力電子器件的變流技術實現與電網的連線,回響速度快(毫秒級);  (3)由於其儲能量與功率調製系統的容量可獨立地在大範圍內選取,因此可將超導儲能系統建成所需的大功率和大能量系統;  (4)超導儲能系統除了真空和製冷系統外沒有轉動部分,使用壽命長;  (5)超導儲能系統在建造時不受地點限制,維護簡單、污染小。

作用

超導儲能系統可用於調節電力系統峰谷(例如在電網運行處於其低谷時把多餘的電能儲存起來,而在電網運行處於高峰時,將儲存的電能送回電網),也可用於降低甚至消除電網的低頻功率振盪從而改善電網的電壓和頻率特性,同時還可用於無功和功率因素的調節以改善電力系統的穩定性。

套用

(1)可用來消除電力系統中的低頻振盪,用於穩定系統的頻率和電壓;  (2)可用於無功功率控制和功率因數的調節,以提高輸電系統的穩定性和功率傳輸能力;  (3)由於它可迅速向電網加入或吸收有功功率,具有超導儲能裝置的系統可看成是靈活交流輸電系統;  (4)如果不僅將它看成是一個儲能裝置,而且將它看成是系統運行和控制時的有功功率源,它將顯得更有用和有效,因此可以用作超導能量管理系統;  (5)在agc系統中具有自動發電控制作用,而且局部控制錯誤可減到最小;  (6)可用於配電系統或大的負載邊以減少波動和平衡尖峰負載、控制初次功率和提高瞬態穩定性,並可得到很好的效益;  (7)可用於海島供電系統,因為海島與大陸聯網的造價高,一般採用燃氣輪機獨立發電並成網,超導儲能裝置可用來進行負載調節等;  (8)可用來補償大型電動機起動、焊機、電弧爐、大錘、扎機等波動負載從而減少電網燈光閃爍現象;  (9)還可用作太陽能和風力田的儲能。風力發電將產生脈動的功率輸出並將為配電網帶來很多問題,而超導儲能裝置可使風力發電系統的輸出平滑而滿足配電電網的要求,並為系統提供備用功率和控制頻率;  (10)可作為其它分散式電源系統的儲能裝置;  (11)可用作為重要負載提供高質量電力的不間斷電源,並在負荷側發生短路時限制短路電流。

發展前景

現代工業的發展對供電的可靠性、電能質量提出了越來越高的要求。例如現代企業中變頻調速驅動器、機器人、自動生產線、精密加工工具、可程式控制器、計算機信息系統等設備,對電源的波動和各種干擾十分敏感,任何供電質量的惡化可能會造成產品質量的下降,產生重大損失。隨著我國新技術、新設備的不斷引進和廣泛套用,以及我國電力市場商業化運營的實施和分散式發電技術的發展,對電能質量的控制提出了日益嚴格的要求,對電能質量敏感的電力用戶或需要特殊供電的場合也會越來越多。隨著我國電網的不斷擴大,也迫切需要解決大電網的穩定性問題,超導儲能系統在這方面也將具有重要的套用價值。

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