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直流断路器技术发展综述 被引量：162
1
作者 何俊佳 袁召 +3 位作者 赵文婷 方帅 喻新林 潘垣 《南方电网技术》 北大核心 2015年第2期9-15,共7页
柔性直流输电和多端直流电网对能够快速开断大电流、可靠性和经济性好的高压直流断路器有日益迫切的需求。综述了直流断路器的拓扑形式,分析了机械、全固态及混合式等直流开断方式的特点及适用场合,指出混合式强制换流方案、机械式预充... 柔性直流输电和多端直流电网对能够快速开断大电流、可靠性和经济性好的高压直流断路器有日益迫切的需求。综述了直流断路器的拓扑形式,分析了机械、全固态及混合式等直流开断方式的特点及适用场合,指出混合式强制换流方案、机械式预充电人工过零方案更易满足高压大容量直流系统的高速开断要求。提出混合式直流断路器的研制重点在于提高机械开关的操动速度,减少元件数,提高可靠性与经济性;机械式直流断路器应重点关注详细拓扑、机械开关灭弧单元在人工零点下的极限开断能力、振荡回路参数优化和快速机构的研制。 展开更多
关键词 多端直流输电 高压直流断路器 人工过零点 混合型断路器
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超导电力磁储能系统研究进展(一)——超导储能装置 被引量：31
2
作者 韩翀 李艳 +3 位作者 余江 唐跃进 程时杰 潘垣 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2001年第12期63-68,共6页
介绍了超导磁储能装置 (SMES)的基本原理、系统组成和发展状况 ,阐述了具有高效、快速响应、能与系统独立进行四象限交换有功和无功功率等特性的 SMES在电力系统中应用的重要意义 ,概述了 SMES的应用前景和需要进一步解决的若干问题 ,... 介绍了超导磁储能装置 (SMES)的基本原理、系统组成和发展状况 ,阐述了具有高效、快速响应、能与系统独立进行四象限交换有功和无功功率等特性的 SMES在电力系统中应用的重要意义 ,概述了 SMES的应用前景和需要进一步解决的若干问题 ,并针对我国 展开更多
关键词 超导电力磁储能系统 超导储能装置 电力系统 交流输电系统
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论基于柔直电网的西部风光能源集中开发与外送 被引量：43
3
作者 潘垣 尹项根 +1 位作者 胡家兵 何俊佳 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第12期3621-3629,共9页
文章围绕西部高原地区可再生能资源集中开发及其大规模外送方案展开论述。通过对西部高原、非高原及周边地区资源及生态状况的对比分析,提出了适应西部可再生资源开发与外送的柔性直流电网构成方式以及外送方案,介绍了研究内容的总体目... 文章围绕西部高原地区可再生能资源集中开发及其大规模外送方案展开论述。通过对西部高原、非高原及周边地区资源及生态状况的对比分析,提出了适应西部可再生资源开发与外送的柔性直流电网构成方式以及外送方案,介绍了研究内容的总体目标和主要任务,并结合超高压直流断路器、柔性直流电网继电保护等技术讨论了需要研发的关键技术及装备,以期为西部地区,尤其是西部高原地区可再生资源的开发利用提供参考。 展开更多
关键词 柔性直流 可再生能源 西部开发 直流断路器 继电保护
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未来电力系统中的超导技术 被引量：26
4
作者 唐跃进 李敬东 +3 位作者 叶妙元 王惠龄 程时杰 潘垣 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2001年第2期70-75,共6页
简要介绍了与超导电力应用技术有关的超导基本特性 ,评估了超导线材的发展现状 ,给出了超导电力应用技术的一些基本概念 ,并概述了超导技术在电力系统中应用的优越性。超导技术被美国能源部的专家称为“2 1世纪电力工业惟一的高技术储... 简要介绍了与超导电力应用技术有关的超导基本特性 ,评估了超导线材的发展现状 ,给出了超导电力应用技术的一些基本概念 ,并概述了超导技术在电力系统中应用的优越性。超导技术被美国能源部的专家称为“2 1世纪电力工业惟一的高技术储备”。为了引起电力界同仁对超导技术的兴趣和关注 ,促进超导技术在我国电力系统中的应用与发展 ,本刊特邀华中科技大学超导电力科学技术研究与发展中心的有关专家组织撰写了一组超导技术系列讲座。本期刊出第 1篇“未来电力系统中的超导技术”,作为这一组文章的前言 ,以后将分别介绍超导电机、超导变压器、超导电缆、超导限流器、超导储能系统等主要超导电力装置的基本特性及国内外发展状况 ,并探讨超导技术应用于电力系统须研究和解决的新课题。 展开更多
关键词 电力系统 超导技术 超导体 超导电性
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电磁斥力机构研究综述 被引量：42
5
作者 何俊佳 袁召 +2 位作者 经鑫 陈立学 潘垣 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期3809-3818,共10页
直流电网的发展和直流断路器的应用需求对机械开关及其操动机构提出了新的快速性、可靠性和经济性的要求。为此介绍了新型电磁斥力机构的基本原理,综述了电磁斥力机构的结构形式,总结了国内外对驱动特性开展的数值分析和解析分析工作,... 直流电网的发展和直流断路器的应用需求对机械开关及其操动机构提出了新的快速性、可靠性和经济性的要求。为此介绍了新型电磁斥力机构的基本原理,综述了电磁斥力机构的结构形式,总结了国内外对驱动特性开展的数值分析和解析分析工作,研究表明:数值分析能给出经验性优化规律,难以准确描述优化设计方法,解析分析是驱动特性研究的有效方法。电磁斥力机械开关研制工作的关键问题是:驱动效率的提高;适配缓冲和保持技术;传动系统冲击应力分析和结构强度设计方法;长行程应用可行性研究。 展开更多
关键词 直流断路器 机械开关 电磁斥力机构 驱动特性 驱动效率优化
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高压长距离压缩空气绝缘输电线路的发展前景 被引量：41
6
作者 陈轩恕 胡毅 +3 位作者 辛耀中 潘垣 刘飞 尹婷 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期3137-3142,共6页
传统架空线输电方式易受外界环境影响,交联电缆长期运行有介质老化问题,且由于制造工艺的限制,电缆最高运行电压及输送容量已达技术极限。为此基于传统气体绝缘输电线路(GIL),提出一种新的输电方式——压缩空气绝缘输电线路(CAIL)。用... 传统架空线输电方式易受外界环境影响,交联电缆长期运行有介质老化问题,且由于制造工艺的限制,电缆最高运行电压及输送容量已达技术极限。为此基于传统气体绝缘输电线路(GIL),提出一种新的输电方式——压缩空气绝缘输电线路(CAIL)。用压缩空气取代GIL中的SF6,不仅可以降低成本且利于环保,同时采用管式结构,不受天气影响,便于地埋。使用该技术能有效节省输电走廊,利于构建智能电网,保密性及安全性强,同时便于输电线路的维护,防止气候所引起的恶性事故的发生。对该输电方式的总体设计思路及经济性进行了分析,分析表明,CAIL是一种有前途的新型环保输电方式。 展开更多
关键词 压缩空气 长距离输电线路 气体绝缘 管式结构 环保 经济
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利用柔性功率调节器提高电力系统稳定性 被引量：31
7
作者 李刚 程时杰 +1 位作者 文劲宇 潘垣 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第23期1-6,共6页
多功能柔性功率调节器(FPC)是一个大容量低速飞轮储能系统,也是一种新型FACTS装置。它由双馈电机(DFIG)和作为交流励磁电源的电压源型双PWM变换器组成。类似于超导磁储能(SMES),FPC具有独立的有功和无功调节能力,能提高电力系统稳定和... 多功能柔性功率调节器(FPC)是一个大容量低速飞轮储能系统,也是一种新型FACTS装置。它由双馈电机(DFIG)和作为交流励磁电源的电压源型双PWM变换器组成。类似于超导磁储能(SMES),FPC具有独立的有功和无功调节能力,能提高电力系统稳定和改善电能质量。与SMES相比,FPC易于开发和运行,成本也低。为了提高FPC的控制性能,提出了一种改进型定子磁链定向控制策略。该策略对于电网电压波动具有较好的鲁棒性,且易于实现。针对一个包含FPC的双机无穷大母线系统进行仿真,证明该改进型控制策略具有良好的动态特性,电力系统的稳定性得到明显改善。 展开更多
关键词 交流励磁 飞轮储能 双馈电机 矢量控制 定子磁链定向 稳定控制
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耦合型机械式高压直流断路器研究 被引量：38
8
作者 潘垣 袁召 +2 位作者 陈立学 徐敏 刘黎明 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第24期7113-7120,共8页
柔性直流电网因具有灵活、可靠和经济性好等特点,得到越来越多的重视和发展,而直流断路器是保证柔性直流电网稳定运行的关键设备之一。针对传统机械式及混合式直流断路器应用于高电压领域时存在的可靠性和经济性问题,提出一种耦合型机... 柔性直流电网因具有灵活、可靠和经济性好等特点,得到越来越多的重视和发展,而直流断路器是保证柔性直流电网稳定运行的关键设备之一。针对传统机械式及混合式直流断路器应用于高电压领域时存在的可靠性和经济性问题,提出一种耦合型机械式高压直流断路器拓扑结构,详细分析其工作原理及优势,并给出各元件参数的选择依据。基于160kV南澳柔性直流输电系统需求,研制了160kV高压直流断路器样机,完成包括双向开断试验在内的型式试验,并挂网运行。针对500kV直流输电系统需求,完成500kV耦合型机械式高压直流断路器拓扑完善与参数设计,并基于PSCAD仿真软件完成了针对张北工程的各主要工况仿真校核。 展开更多
关键词 柔性直流电网 机械式直流断路器 耦合电抗器 样机研制 仿真验证
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超导电力低温技术展望 被引量：26
9
作者 王惠龄 饶荣水 +3 位作者 李敬东 唐跃进 程时杰 潘垣 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2001年第17期65-68,共4页
从超导电力应用的角度出发 ,详细阐述了低温技术的基础理论、研究方法、技术思路及研究发展的变化与趋势 ,指出用微低温工程学观点研究制冷机直接冷却机理、界面热阻最佳耦合问题和高温超导二元电流引线动态稳定性等 ,是超导电力低温技... 从超导电力应用的角度出发 ,详细阐述了低温技术的基础理论、研究方法、技术思路及研究发展的变化与趋势 ,指出用微低温工程学观点研究制冷机直接冷却机理、界面热阻最佳耦合问题和高温超导二元电流引线动态稳定性等 ,是超导电力低温技术的研究热点 ,具有重要发展前景。 展开更多
关键词 高温超导材料 低温技术 动态稳定性
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基于信息网络综合传输的电力系统运行与控制 被引量：27
10
作者 段献忠 何飞跃 +1 位作者 辛建波 潘垣 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第9期38-41,共4页
网络为电力系统的运行与控制提供了崭新的空间,同时也带来了巨大的挑战。网络化是电力二次设备继数字化(微机化)以后的在一个较长时间内起主导作用的主题。文中针对基于网络的电力系统运行与控制系统(PNCS)的一些相关问题进行了讨论,包... 网络为电力系统的运行与控制提供了崭新的空间,同时也带来了巨大的挑战。网络化是电力二次设备继数字化(微机化)以后的在一个较长时间内起主导作用的主题。文中针对基于网络的电力系统运行与控制系统(PNCS)的一些相关问题进行了讨论,包括发展展望、研究工作现状和有待解决的问题等。 展开更多
关键词 电力系统 信息网络 控制系统 电力系统稳定器
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电磁波在大气层人造等离子体中的衰减特性 被引量：18
11
作者 刘明海 胡希伟 +3 位作者 江中和 刘克富 辜承林 潘垣 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期1317-1320,共4页
利用洛沦兹模型来研究大气层人造非均匀等离子体的电磁响应特性 ,讨论了电磁波频率、等离子体密度及电子碰撞频率对电磁波衰减特性的影响 .结果表明 ,电磁波在长波长区域及等离子体密度大时 ,其能量衰减越快 .当等离子体密度高时 ,电子... 利用洛沦兹模型来研究大气层人造非均匀等离子体的电磁响应特性 ,讨论了电磁波频率、等离子体密度及电子碰撞频率对电磁波衰减特性的影响 .结果表明 ,电磁波在长波长区域及等离子体密度大时 ,其能量衰减越快 .当等离子体密度高时 ,电子温度越低 ,大气层高度越高 ,电磁波的能量衰减越快 . 展开更多
关键词 大气层 人造等离子体 衰减特性 电磁波 大气压等离子体 能量衰减 低温等离子体
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太阳能热气流发电及其对我国能源与环境的深远影响 被引量：23
12
作者 潘垣 辜承林 +6 位作者 周理兵 卫军 黄声华 李朗如 马志云 陈允平 刘涤尘 《世界科技研究与发展》 CSCD 2003年第4期7-12,共6页
为从根本上扭转我国能源面临的资源短缺、需求增势高、结构不合理、环境压力大等困境 ,本文从国情出发 ,提出充分利用我国广大荒漠化、沙化土地及其太阳能资源 ,大规模开发太阳能热气流发电 ,大幅度提高电力在终端能源结构中的比重 ,处... 为从根本上扭转我国能源面临的资源短缺、需求增势高、结构不合理、环境压力大等困境 ,本文从国情出发 ,提出充分利用我国广大荒漠化、沙化土地及其太阳能资源 ,大规模开发太阳能热气流发电 ,大幅度提高电力在终端能源结构中的比重 ,处理好与其它类型发电的兼容性与互补性 ,从根本上改善现行不合理的能源结构 ,将是在聚变能实现前即本世纪上半叶乃至中叶 ,解决我国能源困境的有效途径。太阳能热气流发电与风能的大规模互补联合开发 ,将有利于提高供电稳定性和电能质量 ,实现大面积荒漠绿化、沙尘暴治理和局域气候改善 ;发展基于太阳能热气流发电的电解制氢和海水淡化 ,将缓解我国油、气、水资源之不足 ;利用节余燃煤发展煤的液化、气化可进一步弥补我国油。 展开更多
关键词 太阳能热气流发电 中国 可再生能源 太阳能烟囱 中国 影响 环境保护
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多功能柔性功率调节器运行特性的仿真研究 被引量：21
13
作者 杨浩 文劲宇 +2 位作者 李刚 程时杰 潘垣 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第2期19-24,共6页
多功能柔性功率调节器是一种用于提高电力系统稳定性的新型FACTS装置,可同时双向大范围快速调节有功功率和无功功率。该文建立了柔性功率调节器的数学模型,提出了相应的励磁控制策略。根据所建立的模型和控制策略,以即将研制的柔性功率... 多功能柔性功率调节器是一种用于提高电力系统稳定性的新型FACTS装置,可同时双向大范围快速调节有功功率和无功功率。该文建立了柔性功率调节器的数学模型,提出了相应的励磁控制策略。根据所建立的模型和控制策略,以即将研制的柔性功率调节器实验室样机为对象,在MATLAB/SIMULINK环境建立了该柔性功率调节器的仿真系统,并进行了详细的全时域数字仿真研究。研究结果表明,柔性功率调节器具有很好的功率调节特性和良好的动态响应能力,为实现提高电力系统稳定性创造了条件。 展开更多
关键词 电力系统 柔性功率调节器 FACTS 同步调相机 飞轮储能 交流励磁
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超导磁悬浮飞轮储能的基本原理和发展现状 被引量：15
14
作者 詹三一 唐跃进 +2 位作者 李敬东 程时杰 潘垣 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2001年第16期67-72,共6页
普通的飞轮储能由于机械轴承的摩擦 ,难以实现高效、长时间储能。利用超导体可以实现低损耗磁悬浮飞轮储能。文中在介绍飞轮储能和超导磁悬浮轴承原理的基础上 ,分析了超导磁悬浮飞轮储能的基本特性和发展现状 ,同时阐述了超导磁悬浮飞... 普通的飞轮储能由于机械轴承的摩擦 ,难以实现高效、长时间储能。利用超导体可以实现低损耗磁悬浮飞轮储能。文中在介绍飞轮储能和超导磁悬浮轴承原理的基础上 ,分析了超导磁悬浮飞轮储能的基本特性和发展现状 ,同时阐述了超导磁悬浮飞轮储能的主要技术课题。 展开更多
关键词 超导磁悬浮轴承 飞轮储能 迈斯纳效应 发电机
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SF_6断路器弧触头的关合侵蚀特性 被引量：25
15
作者 丁璨 原浠超 +3 位作者 李志兵 袁召 潘垣 何俊佳 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期3228-3234,共7页
SF6断路器关合操作时产生的关合涌流对弧触头会造成严重的侵蚀。为了研究弧触头在关合情况下的侵蚀特性,设计了模拟的SF6断路器灭弧室,对CuW80弧触头进行了关合侵蚀实验。实验记录了每次的燃弧时间和电流峰值,并计算了100次实验后的质... SF6断路器关合操作时产生的关合涌流对弧触头会造成严重的侵蚀。为了研究弧触头在关合情况下的侵蚀特性,设计了模拟的SF6断路器灭弧室,对CuW80弧触头进行了关合侵蚀实验。实验记录了每次的燃弧时间和电流峰值,并计算了100次实验后的质量损失率。每20次关合实验后,拍摄触头表面照片,测量弧触头的接触电阻和工频耐压。最后分析了SF6断路器弧触头的关合侵蚀特性并探讨了侵蚀机理。认为在关合实验中弧触头的侵蚀来源有两个:一个是关合前预击穿电弧的烧蚀,一个是烧蚀后弧触头变软后的机械磨损,并且机械磨损的量占有相当的比例不可忽略。在电流峰值18 kA,燃弧时间<2 ms,机构速度7 m/s的情况下,机械磨损过程中的质量损失率大于1.0 mg/C,这也是关合情况下触头质量损失更大的主要原因。 展开更多
关键词 SF6断路器 CuW80弧触头 关合侵蚀 预击穿电弧 机械磨损 质量损失
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采用紧耦合电抗器的大容量高压断路器设计 被引量：25
16
作者 尹婷 陈轩恕 +2 位作者 杜砚 潘垣 袁昭 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1577-1582,共6页
基于目前的制造工艺,现有高压交流断路器的参数水平尚不能同时满足日益增长的电网短路电流水平引起的保护要求及技术经济合理性。为此提出了一种新型结构大容量高压断路器的设计方案,该断路器利用耦合度高、正常工作状态下能耗小的紧耦... 基于目前的制造工艺,现有高压交流断路器的参数水平尚不能同时满足日益增长的电网短路电流水平引起的保护要求及技术经济合理性。为此提出了一种新型结构大容量高压断路器的设计方案,该断路器利用耦合度高、正常工作状态下能耗小的紧耦合空心电抗器,结合断路器使用,能有效实现自动均流和限流功能,从而成倍增大断路器承受额定电流和短路电流的能力。对其工作原理进行了理论分析及仿真计算,并通过动模试验验证了其可行性。此外,参考GIS的设计,提出了采用金属外壳封闭气体绝缘的大容量开关装置的工程化实施方案。 展开更多
关键词 紧耦合电抗器 大容量断路器 并联断路器 自动均流 限流电抗器 气体绝缘
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超导磁储能系统的自适应单神经元控制 被引量：22
17
作者 李艳 程时杰 潘垣 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2005年第20期61-65,共5页
基于自适应单神经元的控制方法是将单个神经元与环境系统相连,利用结合了Hebbian学习和监督学习特点的迭代算法在线修改其连接权值以实现控制目标。将这种控制方法用于超导磁储能(SMES)控制器的设计无需进行系统建模,所得到的控制器结... 基于自适应单神经元的控制方法是将单个神经元与环境系统相连,利用结合了Hebbian学习和监督学习特点的迭代算法在线修改其连接权值以实现控制目标。将这种控制方法用于超导磁储能(SMES)控制器的设计无需进行系统建模,所得到的控制器结构简单,算法简便,适于工程应用。文章在MATLAB环境下建立了较精确的含SMES的电力系统非线性高阶模型,通过时域仿真考察了基于自适应单神经元的SMES控制器的性能,结果表明该控制器具有令人满意的控制效果和较好的鲁棒性。 展开更多
关键词 电力系统 超导磁储能系统 单神经元 自适应控制 鲁棒性 实时控制
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软开关高压开关电源设计方法研究 被引量：20
18
作者 钟和清 徐至新 +2 位作者 邹云屏 潘垣 李劲 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期20-22,37,共4页
分析了理想和实际的串联谐振充电电源的充电电流特性,提出用图表法设计和调试串联谐振电源参数, 克服了以往高压脉冲电源设计和调试时的盲目性。仿真和实际工程应用验证了该图表法的有效性。
关键词 串联谐振 串并联谐振 寄生参数 恒流
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线圈型电磁斥力机构综合优化 被引量：25
19
作者 袁召 喻新林 +3 位作者 魏晓光 张宁 何俊佳 潘垣 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期4207-4212,共6页
该文以"线圈-线圈"型电磁斥力机构为研究对象。线圈外形比例、放电电路参数可从不同角度影响斥力机构驱动速度和驱动效率,且二者紧密关联。为此从理论上实现了上述因素的解耦,并分别实现优化。在解耦基础上,分别推导出电磁斥... 该文以"线圈-线圈"型电磁斥力机构为研究对象。线圈外形比例、放电电路参数可从不同角度影响斥力机构驱动速度和驱动效率,且二者紧密关联。为此从理论上实现了上述因素的解耦,并分别实现优化。在解耦基础上,分别推导出电磁斥力机构场能量与线圈外形比例参数的关系,机构能量转换效率与放电参数的关系。按照该研究结论,斥力机构线圈外形比例参数α越小,β越大,场能量转换系数kf越大;斥力机构电源与线圈组成的等效LC振荡频率越低,放电电路优化能量转换系数kC越大。通过建立有限元模型仿真,验证了场、路以及综合优化理论的准确性,并形成了某参数下"线圈-线圈"型斥力机构的全局优化设计结果。 展开更多
关键词 断路器 电磁斥力机构 解耦 能量转换系数 外形比例 电流脉宽
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21世纪电力工业的一个重要发展方向——超导电力技术 被引量：10
20
作者 唐跃进 李敬东 +2 位作者 段献忠 程时杰 潘垣 《中国工程科学》 2000年第4期1-7,共7页
随着人们对环境与资源保护意识的增强 ,对生活方式的改善以及信息化社会的发展 ,对电力系统的经济性、供电可靠性、供电质量、供电容量和密度将提出更高的要求。对于这些要求 ,仅用常规技术是很难适应社会的进步对电力系统的需求的。在 ... 随着人们对环境与资源保护意识的增强 ,对生活方式的改善以及信息化社会的发展 ,对电力系统的经济性、供电可靠性、供电质量、供电容量和密度将提出更高的要求。对于这些要求 ,仅用常规技术是很难适应社会的进步对电力系统的需求的。在 2 1世纪 ,迫切希望电力工业开展重大的技术革新 ,超导技术的应用 ,将是电力工业在 2 1世纪的重要发展方向。文章系统地分析了未来电力工业所面临的困难和课题 ,论述了超导应用技术在未来电力系统中的地位 。 展开更多
关键词 应用 电力系统 电力工业 超导电力技术 超导技术
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