0.5MJ高温超导储能磁体设计分析与研究

高温超导储能磁体(HTS-SMES)是电力系统中的重要应用.文中设计了一种0.5MJ级SMES装置,采用YBCO高温超导带材绕制为14组线圈饼,每组线圈饼由四个单饼线圈组成,设计工作温度为20K,工作电流100A.SMES装置在运行时,中心磁场接近3T,保证高磁场下YBCO带材的临界电流是SMES装置正常运行的必要条件.文中通过有限元的方法分析了运行工况下SMES装置的漏磁场,线圈内磁感应强度的分布,在该磁场条件下带材性能满足运行条件.通过电磁,结构耦合计算与冷却过程的应力分析,得到了线圈上的米塞斯应力与形变,满足储能磁体运行的条件,可以为SMES装置的设计和运行提供参考.     

含超导磁储能装置的电力系统关键技术研究

超导磁储能系统(SMES)因其响应速度快,能够灵活地对有功、无功功率进行独立控制等特点,在电力系统中具有良好的应用前景。简要介绍了超导磁储能装置的应用现状;从装置及系统两个层面分析了SMES应用的关键技术问题;结合新能源发电及新型用电负荷探讨了SMES未来的应用场景。     

HL-2A装置极向场系统的场形特性

HL-2A装置的主机是利用原德国的ASDEX装置改装的，虽然原装置的极向场系统的参数设置均已确定，但为了今后研究需要，极向场系统的运行方式会与原ASDEX不同(例如将主要采用单零偏滤器运行等)。若要进一步对装置进行改造，有必要掌握现有极向场系统的特性及功能。本文介绍相关极向场系统的磁通函数和垂直磁场或水平磁场的计算方法和计算结果。     

电力安全与超导磁储能系统

随着我国大规模电力系统的逐步形成，电网的安全稳定问题日渐突出，保证电力系统的安全稳定运行已经成为电网发展和运行的重要任务．超导磁储能系统以其对系统功率需求的快速响应特性可以为提高电力系统的稳定性提供新的技术途径，同时对改善电能质量、提高可靠性也有很好的技术优势．本文在简要论证电力安全的重要性的基础上，对SMES提高系统的安全稳定性的优越性进行了分析，并介绍了国家863计划项目“高温超导磁储能系统”的工作进展．     

计及电压稳定及无功补偿的多模式供电方法

电力系统的电压和无功补偿是系统稳定、高效运行的关键,为保证临时供电系统长期稳定运行,提出一种计及电压稳定及无功补偿的多模式供电方法。根据稳定性电压驱动电路的传输特征,连接补偿控制器及无功补偿蓄电池,完成多模式供电环境的搭建。求取电压稳定状态下的临界点数值,设计静态无功功率补偿发生器,采用网络联接方式,弥补临时供电系统的无功补偿效应,实现动态无功功率补偿。对比实验结果表明,与IEEE-118型输电控制手段相比,应用多模式供电方法后,整个电压系统的稳定性出现明显提升的变化趋势,PID无功补偿系数也不断增大,临时供电系统的稳定传输问题得到有效解决。     

HTS磁浮系统中永磁轨接头处的运行阻力简化分析方法北大核心CSCD

为了研究高温超导磁浮系统中永磁轨接头处磁场分布与运行阻力的变化特性,本文以真空管道HTS磁浮系统为实验平台,以基本的振动理论和电磁学理论为基础,用一种简化方法分析接头气隙长度及运行速度与阻力的关系,然后在真空管道实验系统上实验验证.实验时保持管内一定真空度,驱动磁浮车运行后让其自由运行,测量其速度变化以确定运行一周所耗的能量,然后再计算平均阻力.实验结果与推导表达式所得结果相符,表明了分析过程的合理性与有效性.     

高温超导体中涡旋线的绞合

在极弱的磁场下，当T〈Tc高温超导体处于完全抗磁的Meissner态；在较高的外场下，磁场将部分地穿透材料，这表现为一根根平行于外场方向的涡旋线，涡旋线的芯部是正常态，而线的周围是超导环流．当温度较低时，     

EAST������Ȧ�ڵ�������ŵ�����е��ȸ���

通过求解椭圆积分,计算了EAST极向场系统的磁场分布,从而计算出极向场线圈在等离子体放电过程中的热负荷。并根据磁体运行的热工水力条件估算出极向场线圈在等离子体放电过程中的最高温升。     

全波超导整流器的研究

本讨论了全波超导整流器的设计方法和工艺，该整流器能运行在０．２５Ｈｚ，提供２００Ａ的负载电流，其平均功率为１０Ｗ。充电效率大于９７．８９％，系统能根据负载磁体的要求调节充电速度，调节磁场和补偿电流衰减，选择合适的运行频率和原边输入电流波形以实现给定向载的要求。     

1MJ高温超导储能磁体的设计方案研究

微型超导储能系统（SMES）可用于改善电能质量和电力系统的动态稳定性，但在应用中需满足漏磁场的要求，本文主要以储能量为1MJ的超导储能磁体为例，结合多种有源屏蔽型超导储能磁体的结构特点，主要包括轴线平行、组合式环型，研究了有源屏蔽微型超导储能磁体的方案．对以上这两种类型的超导储能磁体进行了优化设计，并对优化结果进行了比较分析．     

温度敏感型磁流体热磁对流特性研究

建立了描述外磁场作用下温度敏感型磁流体热磁对流特性的数学模型,数值模拟了回路中热磁对流的流动与传热特性.搭建了磁流体热磁对流回路装置,采用粒子示踪测速技术(PIV)测量了磁流体的流速,用热电偶测量了磁流体的温度分布.通过实验值和数值模拟结果,分析了不同磁场大小、不同热负荷,以及不同冷却温度下回路的运行特性.     

磁场和磁场力的相对性

静止的带电体只激发静电场，对电荷的作用只有静电场力；运动的带电体既激发电场，又激发磁场，对电荷的作用既有电场力又有磁场力．所以，磁场是电场的相对论效应．本文通过两个具体例子，说明了这一观点．     

上海创智311街坊项目冰蓄冷制冷机房系统优化设计

介绍了该工程项目的制冷机房的设计方案,采用冰蓄冷技术结合常规冷水机组的冷源形式,说明了冰蓄冷系统的特点及工况流程,通过分析空调负荷变化规律,分析了不同运行模式的可行性,从而得出优化运行模式,并详述了该运行模式下的具体供冷方案。     

35kV/2kA 高温超导电缆系统现场安装、调试和运行缺陷分析

35kV/2kA超导电缆系统的研制,已经完成,并于2004年4月并入云南昆明220kV普吉变电站输电网络正式运行。该文介绍了普吉超导电缆系统现场安装和调试,总结了其运行情况,分析了电缆系统在一个大修周期内的故障和缺陷情况。普吉超导电缆系统现场的安装、调试和运行管理,能够适应电力系统相关规范的要求,在电网的统一调度下,实现安全送电1.6亿度。     

75米高温超导电缆完成实用化研究

从甘肃长通电缆科技股份有限公司获悉，由我国自主研制的三相交流高温超导电缆——75米长10．5kV／1．5kA三相交流高温超导电缆，已投入配电网试验运行达7000小时，获得超导电缆试验运行大量实时数据，积累了运行经验，为今后更长距离更大容量高温超导电缆的研究开发打下坚实基础。     

调制磁场清除柱形等离子体发生器中的尘埃颗粒

利用流体模型，计算了调制磁场作用下，圆柱形等离子体发生器中电子、离子及尘埃的运动情况．数值模拟结果表明，尘埃颗粒随着调制磁场频率的改变，产生两种不同的运动方式：pulse运动和除尘运动．解释了pulse运动产生的机理，并提出了柱形等离子体发生器中利用调制磁场清除尘埃颗粒的方法． 关键词： 尘埃颗粒 调制磁场     

强磁场下的温度控制与测量

ＳｒＴｉＯ４电容基本上不受磁场影响，但是它的灵敏度和使用温区有限，更大的缺点是测量时必须等半个多小时才能稳定，给实验带来不便．渗碳玻璃电阻温度计（ＣＧＲＴ）受磁场的影响比较小，其磁阻值可以精确计算．本文介绍了用在磁场中测量到的ＣＧＲＴ的电阻值，计算出磁阻造成温度误差，从而得到温度的精确值．为了使用方便，本文给出了磁阻造成温度误差的修正表，从而较方便地基本上消除了磁场造成的误差．在温度为４．２－８８Ｋ，磁场为０－１９Ｔ时，磁场造成误差小于０．ｌ％；在８８－３０６Ｋ，０－１９Ｔ时，误差小于０．２％．本文还介绍了用ＣＧＲＴ在强磁场中精确控温的方法．     

La_（2－x）Sr_xCu_（1－y）Fe_yO_4正常态的反常磁性

研究了Ｌａ２－ｘＳｒｘＣｕ１－ｙＦｅｙＯ４（ｘ＝０．１３，０．１５，０．１７和ｙ＝０．０，０．００２，０．００４，０．００６）多晶样品在不同磁场下（Ｈ＝１，３和５Ｔ）正常态直流磁化率与温度的关系和超导转变温度与Ｆｅ掺杂含量的关系．结果表明，不掺杂样品的正常态直流磁化率呈宽峰行为．随着Ｆｅ掺杂量的增多，直流磁化率与温度的关系由宽峰行为变为Ｃｕｒｉｅ－Ｗｅｉｓｓ行为．与此同时，超导转变温度随Ｆｅ掺杂含量的变化而变化．这表明载流子浓度是影响超导的重要因素．对Ｆｅ掺杂样品，其正常态直流磁化率与温度的关系可以用Ｘ＝ａ＋ｂＴ＋ｃ／（Ｔ－Ｔ０）很好的表示．我们认为，其中ａ＋ｂＴ项是带Ｐａｕｌｉ顺磁的贡献．对同一掺Ｆｅ样品，增加外磁场时，居里常数ｃ增大而常数项ａ减小．这是由于在Ｆｅｒｍｉ面存在不满的窄带（ｄｘ２上Ｈｕｂｂａｒｄ带），它是导致居里顺磁的原因．增加磁场时它往高能方向移动，窄带的电子空得更多，这些电子移向较宽的杂化带，导致每个Ｃｕ离子的磁矩增大，而带的Ｆｅｒｍｉ面电子态度减小．我们的实验结果也表明，超导电性与能带结构密切相关．     

混合型波荡器的研制

介绍一台１．５ｍ的混合型波荡器（ＵＮＤＵＬＡＴＯＲ）的研制，包括设计、磁块的优化组合、磁场测量系统和磁场调整技术。这台波荡器主要用于中红外自由电子激光的研究，其磁场峰值均方根误差０．５％，磁场导向误差１ｍＴ·ｃｍ，电子轨迹偏离０．０３ｍｍ。     

磁场对液化石油气燃烧性能影响的研究

本文报告了经磁场处理后的液化石油气燃烧热效率的改变情况．液化石油气经恒磁场处理后，再送入燃烧器（炉具）燃烧，可提高燃烧的热效率，从而达到节气的目的．实验结果表明，经适当的磁场处理后的燃烧热效率比没经磁场处理时提高了３－５％，节气率为４－７％．