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2017年, 第36卷, 第10期 刊出日期:2017-10-23
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超导电力技术专题(特约主编:张国民 研究员)
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超导限流器基本概念和发展趋势
信赢, 田波, 魏子镪
电工电能新技术. 2017, 36(10): 1-7.
https://doi.org/10.12067/ATEEE1707010
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超导限流器是多年以来人们在超导电力技术领域的研究焦点之一,也是被认为最有可能率先实现工业化应用的超导电力设备。本文在介绍超导限流器的基本概念、组成要素和功能特点的基础上,讨论了超导限流器设计和应用相关的一些重要技术参数和性能指标。文章还较系统地分析了电阻型和饱和铁心型两种目前发展水平较高的超导限流器的工作原理和应用情况,并比较了两者的优缺点。随着性能的进一步完善,可靠性和可用性的进一步提高,超导限流器有可能成为理想的电网短路故障限流装置。作者期待在不远的将来超导限流器会在各种电网中得到广泛的应用,并由此推动电网的深刻技术革命。
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高温超导电缆的研发现状和发展趋势
王银顺, 张瀚
电工电能新技术. 2017, 36(10): 8-18.
https://doi.org/10.12067/ATEEE1705026
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与常规电缆相比,高温超导电缆具有体积小、重量轻、容量大、电流密度高、损耗低、环境友好等优势,为未来电网提供了一种新的电力传输方式。随着高温超导线材取得的重要研究进展,国际上相继开展了高温超导电缆的研发,已有多条超导电缆工程成功地进行了挂网示范运行。本文介绍高温超导电缆的研发进展情况,并简单对高温超导电缆的发展趋势和关键技术做出展望。
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高温超导飞轮储能系统研究现状
李万杰, 张国民, 艾立旺, 刘国乐, 余志强, 邱清泉
电工电能新技术. 2017, 36(10): 19-31.
https://doi.org/10.12067/ATEEE1707063
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高温超导飞轮储能系统具有功率密度高、控制简单、效率高、寿命长、环境友好等优点, 未来在可再生能源发电、地铁制动能量回收、大功率脉冲电源、电力系统电压稳定等方面具有广阔应用前景。本文介绍了高温超导飞轮储能系统的原理结构、国内外的研究现状、亟需解决的关键技术问题及未来的发展趋势。
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超导电缆的应用系统——柔性超导直流配电环网综述
蒋晓华, 要鹏飞
电工电能新技术. 2017, 36(10): 32-37.
https://doi.org/10.12067/ATEEE1707009
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进入2010年代后,高温超导电缆技术呈现出从单机设备到应用系统的发展新趋势。最具代表性的应用系统一方面是以“柔性超导直流”实现交流电网之间的互联,大幅度提高交流电网之间的潮流容量;另一方面则是将超导交流电缆应用于城市配电网,在不增加变电站及地下电缆沟道的场地空间前提下实现“扩容”。“柔性超导直流配电环网”则是利用“柔性超导直流”将城市临近两座变电站连接起来形成闭环运行模式,以提高城市配电网的安全可靠性及供电质量和效率。本文对高温超导电缆应用系统的发展进行综述,对“柔性超导直流配电环网”的技术方案进行简要分析。
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高温超导可控电抗器研究进展
王作帅, 任丽, 严思念, 唐跃进
电工电能新技术. 2017, 36(10): 38-45.
https://doi.org/10.12067/ATEEE1707032
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电抗器是重要的无功补偿装置,在电力系统中得到了广泛的应用。可控电抗器可根据运行工况调节输出容量,以稳定系统电压,控制补偿无功功率,提高系统稳定性。将超导技术应用于可控电抗器,利用其零电阻、高通流密度特性,可减小电抗器体积,降低损耗,提高可控电抗器利用效率。目前,高漏抗式高温超导可控电抗器和正交耦合型高温超导可控电抗器已先后研发成功,本文对两类高温超导可控电抗器的样机研制、电抗特性、关键技术问题进行了归纳与总结,对其性能特点进行了分析。
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高压及超高压故障电流限制技术分析
邱清泉, 肖立业, 张志丰, 张国民, 张京业, 刘清峰
电工电能新技术. 2017, 36(10): 46-54.
https://doi.org/10.12067/ATEEE1705070
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220kV和500kV高压及超高压故障电流限制技术被认为是保障大电网安全稳定运行、提高供电可靠性和灵活性的有效途径。本文结合国内外高压及超高压领域的几个限流器工程示范项目,对比分析串联电抗限流技术、串联谐振限流技术、分裂电抗开断技术、超导限流技术以及其他混合限流技术的原理、设计和制造关键技术、可靠性和造价,并对各种限流技术的优缺点进行了评述。
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超导输电技术在电网中的应用
丘明
电工电能新技术. 2017, 36(10): 55-62.
https://doi.org/10.12067/ATEEE1707030
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超导输电技术在提高线路输送能力、优化电网结构、降低网损、减少设备用地等方面有着明显优势,本文重点介绍了高温超导电缆及其输电技术的国内外研究现状和一些电网应用实例,总结了目前技术发展的主要特征,结合技术经济性分析展望其应用前景,围绕规模化应用探讨了今后技术研发的重点。
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超导电力装置规模化应用中的基础性理论和技术课题
石晶, 张立晖, 徐颖, 张中平, 蒲东昇, 郭树强, 任丽, 唐跃进
电工电能新技术. 2017, 36(10): 63-68.
https://doi.org/10.12067/ATEEE1707033
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超导装置在电力系统中的有效应用可以大幅度提高输配电线路的输送容量,改善电能的质量,降低电网的损耗,减少电力设备占地和环境污染。国内外研究单位开展了大量的研究开发工作,研制出各类超导电力装置并挂网示范运行。本文在现有超导电力装置研究的基础上,分析超导装置引入电力系统后带来的一系列基础理论和技术问题,分别从装置层面、运行层面及系统层面具体分析并概要性地总结研究思路,以解决超导装置与电力系统的相互配合问题,促进超导装置在电力系统中的工程化应用的进程。
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面向实用化的第二代高温超导带材研究进展
赵跃, 张智巍, 朱佳敏, 吴蔚, 黄振,李柱永, 洪智勇, 金之俭
电工电能新技术. 2017, 36(10): 69-75.
https://doi.org/10.12067/ATEEE1706067
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自20世纪80年代钇钡铜氧化合物被发现具有超导电性以来,它受到了世界范围内研究者的广泛关注。该材料具有高不可逆场、高超导转变温度、高临界电流密度等本征物理优势。这种材料以薄膜外延沉积在织构柔性金属基带上,被称为第二代高温超导带材。近年来,国内外数家科研机构和公司解决了生产公里级超导带材的技术瓶颈,已能够批量生产第二代高温超导带材,极大地推动了超导示范工程的开展。此外,超导带材用户单位也从应用角度向超导带材性能提出新的要求,拉动了超导带材材料的发展。本文结合国内外二代超导带材发展的主要趋势,重点介绍面向实用化第二代高温超导带材研发取得的主要进展。
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限流器用第二代超导带材大电流冲击过程的物理模型研究
刘路昕, 张京业, 滕玉平, 靖立伟, 赵连岐, 朱志芹, 许熙
电工电能新技术. 2017, 36(10): 76-80.
https://doi.org/10.12067/ATEEE1612093
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为研究用于电阻型超导限流器的第二代(2G)超导带材的故障限流特性,本文对在该过程中带材的瞬态物理变化进行分析,结合2G超导带材的物理结构及成分配比,针对短时交流大电流冲击下超导体瞬间从超导态转变为有阻态过程,建立超导带材的物理模型。利用Matlab对该过程进行数字建模仿真,获得故障限流过程中超导带材的电流、电阻等系列参量的直观变化规律,并对上述物理模型进行校验,实验验证仿真结果的有效性。
行业动态
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“智能电网中的电能质量”专题征稿启事
电工电能新技术. 2017, 36(10): 81-81.
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中英文目录(2017年 第10期)
电工电能新技术. 2017, 36(10): 82-83.
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