超导技术在未来直流输电中的应用(英文) 被引量：3

1

作者 肖立业 林良真 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2014年第5期1-4,37,共5页

随着环境压力日益增长,人们已经认识到需要大力发展可再生能源。在不远的将来,可再生能源将成为电网中的主要一次能源来源。由于可再生能源具有间隙性、波动性等特点,且发电机组特性与传统能源有很大差异,从而对以交流模式为基础的电网... 随着环境压力日益增长,人们已经认识到需要大力发展可再生能源。在不远的将来,可再生能源将成为电网中的主要一次能源来源。由于可再生能源具有间隙性、波动性等特点,且发电机组特性与传统能源有很大差异,从而对以交流模式为基础的电网带来巨大挑战。研究分析表明,发展直流电网将是重要的解决方案和趋势。为此,超导直流输电将有可能成为未来直流电网的一种有前景的输电方式。本文介绍了国内外在超导直流输电方面的研究进展和近期有关发展计划,并讨论了超导直流输电技术发展的瓶颈问题和技术挑战,同时探讨了未来发展超导直流输电技术的主要努力方向。 展开更多

关键词 可再生能源 直流电网 超导直流输电

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基于ANSYS的超导磁体机械结构的应力应变分析 被引量：2

2

作者 李喜梅 戴银明 +1 位作者 王厚生 王秋良 《低温与超导》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期20-24,共5页

为合理设计超导磁体机械结构,保证磁体正常运行,机械结构的应力分析在磁体设计中起到非常重要的作用。借助于ANSYS有限元分析软件,给出一了个5T超导磁体机械结构的受力分析,讨论了超导磁体内部电磁力对不同材料的机械结构所产生的应力... 为合理设计超导磁体机械结构,保证磁体正常运行,机械结构的应力分析在磁体设计中起到非常重要的作用。借助于ANSYS有限元分析软件,给出一了个5T超导磁体机械结构的受力分析,讨论了超导磁体内部电磁力对不同材料的机械结构所产生的应力和应变。结果表明,由磁体内部电磁力引起的机械结构的最大应力和应变,出现在磁体芯筒的中间部位,最大位移发生在端板和芯筒交界的内侧。改变骨架结构材料,随着材料杨氏模量的变小,电磁力引起的机械应力随之变小;应变和位移则反之。 展开更多

关键词 超导磁体 机械结构 ANSYS

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基于ANSYS的传导冷却超导磁体系统的热分析 被引量：2

3

作者 宋晓卫 戴银明 +2 位作者 王秋良 王晖 宋守森 《低温与超导》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期1-5,24,共6页

在传导冷却超导磁体系统中,超导磁体与系统其它部分的温度平衡过程是依靠固体间的热传导来实现热量传递的。由于超导磁体和冷屏等低温部件冷却条件的差异,将导致磁体内部各处和冷屏不同部位的温度分布不均匀。分析研究超导磁体系统的低... 在传导冷却超导磁体系统中,超导磁体与系统其它部分的温度平衡过程是依靠固体间的热传导来实现热量传递的。由于超导磁体和冷屏等低温部件冷却条件的差异,将导致磁体内部各处和冷屏不同部位的温度分布不均匀。分析研究超导磁体系统的低温温度分布状况,对于低温系统的热设计和磁体的温度裕度设计具有重要意义。文中借助于ANSYS有限元分析软件,建立了一个大口径传导冷却超导磁体低温系统的稳态三维热分析模型,仿真了超导磁体和冷屏的空间温度场,得到了传导冷却超导磁体低温系统的热分布规律。该分析结果对于大口径传导冷却超导磁体的低温系统设计具有重要的参考价值。 展开更多

关键词 ANSYS 传导冷却 低温系统 热稳定性

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铑铁电阻温度计低温性能测试 被引量：1

4

作者 陈鹏 戴银明 +1 位作者 张泉 王秋良 《低温与超导》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期21-24,共4页

针对一种商用铑铁电阻温度计进行了低温下的工作性能研究。对传感器进行了常温和液氮温度下的两点校正,校正结果验证了厂商提供的电阻温度拟合关系式。另外,还对该铑铁传感器连续进行了三次热循环实验。实验前,传感器的液氮温度稳定性优... 针对一种商用铑铁电阻温度计进行了低温下的工作性能研究。对传感器进行了常温和液氮温度下的两点校正,校正结果验证了厂商提供的电阻温度拟合关系式。另外,还对该铑铁传感器连续进行了三次热循环实验。实验前,传感器的液氮温度稳定性优于20mK,而在实验后其温度稳定性优于30mK,满足工程应用的要求。所有实验结果表明,该铑铁电阻温度计性能可靠稳定,为其在超导磁体系统中的进一步应用提供了基础。 展开更多

关键词 温度传感器 温度测量 低温

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一种基于迈斯纳效应的超导电机的驱动力的计算 被引量：2

5

作者 杨再敏 胡新宁 +1 位作者 崔春艳 王秋良 《低温与超导》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期505-508,共4页

超导体的迈斯纳效应是超导体的特有的性质之一,超导驱动的电机正是利用超导体的这个性质而设计的一种新型电机,由于驱动原理与传统的电机有很大的不同,这种电机的驱动力的计算一直是这种超导电机设计中要解决的主要问题,针对一种结构的... 超导体的迈斯纳效应是超导体的特有的性质之一,超导驱动的电机正是利用超导体的这个性质而设计的一种新型电机,由于驱动原理与传统的电机有很大的不同,这种电机的驱动力的计算一直是这种超导电机设计中要解决的主要问题,针对一种结构的电机,利用理论分析和数值计算的方法计算了一种基于超导体迈斯纳效应的超导电机驱动力的大小,为这种电机的设计提供了主要依据。 展开更多

关键词 超导体 迈斯纳效应 超导电机 超导驱动

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YBCO线圈在低温下的温度仿真分析 被引量：1

6

作者 张莉 王秋良 +1 位作者 王厚生 庞占中 《低温与超导》 CAS CSCD 北大核心 2012年第12期29-32,共4页

近几年,高温超导线材的制造技术已日趋成熟。作为第二代高温超导带材的代表,YBCO在低温下具有的优点使其在超导磁体领域的应用越来越突出。但是在高温超导磁体的运行中会因为受到扰动而失超。为了探讨这个问题,模拟了一个磁体在低温下(... 近几年,高温超导线材的制造技术已日趋成熟。作为第二代高温超导带材的代表,YBCO在低温下具有的优点使其在超导磁体领域的应用越来越突出。但是在高温超导磁体的运行中会因为受到扰动而失超。为了探讨这个问题,模拟了一个磁体在低温下(20K左右)有加热点扰动时的稳定性情况,即对YBCO线圈在低温下的工作情况进行了模拟仿真。文中根据实验设计的YBCO单饼线圈参数,利用热传导方程和基本电路方程,采用有限元计算方法,模拟出线圈内部的温度分布。分析仿真结果可以为后续实验设计提供参考。 展开更多

关键词 YBCO线圈 高温超导 失超 有限元

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液氮球磨Al-Zn-Mg-Cu合金纳米晶粉末的室温稳定性研究 被引量：1

7

作者 程军胜 杨滨 +2 位作者 张济山 王秋良 王晖 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期17-19,共3页

用液氮球磨技术制备了纳米晶Al-10.0%Zn-3.0%Mg-1.8%Cu(质量分数)合金粉末。用X射线衍射、透射电子显微镜,以及差示扫描量热分析等方法对液氮球磨后粉末在室温条件下纳米晶粒组织的稳定性进行了研究。结果表明,Al-Zn-Mg-Cu合金球磨粉末... 用液氮球磨技术制备了纳米晶Al-10.0%Zn-3.0%Mg-1.8%Cu(质量分数)合金粉末。用X射线衍射、透射电子显微镜,以及差示扫描量热分析等方法对液氮球磨后粉末在室温条件下纳米晶粒组织的稳定性进行了研究。结果表明,Al-Zn-Mg-Cu合金球磨粉末平均晶粒尺寸34 nm。但是晶粒组织并非都是完全均匀细化的大角度纳米晶粒,主要是由较大的亚微米大角度晶粒和十几纳米的亚晶组成。该球磨粉末在室温下放置2年后,原来存在的细小亚晶消失,而亚微米级的大角度晶粒得到了保持。材料中亚晶的不稳定和大角度晶粒相对稳定的原因,是材料在球磨过程中引入的大量微观应变与氮、氧化物粒子在晶界的Zener钉扎的综合作用的结果。 展开更多

关键词 AL-ZN-MG-CU合金 液氮球磨 纳米晶 晶粒稳定性

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动态电压恢复器的最优控制和最优滤波 被引量：22

8

作者 郭文勇 肖立业 +3 位作者 郭金东 赵彩宏 张志丰 欧阳羿 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期48-54,共7页

提出基于最优控制和最优滤波的动态电压恢复器控制策略。该控制方法用Sage-Husa卡尔曼滤波器对动态电压的暂降进行检测,同时实现对三相电网电压的锁相功能。该算法实现了在谐波和不平衡条件下正序电压幅值和相位几乎无延时的检测。为加... 提出基于最优控制和最优滤波的动态电压恢复器控制策略。该控制方法用Sage-Husa卡尔曼滤波器对动态电压的暂降进行检测,同时实现对三相电网电压的锁相功能。该算法实现了在谐波和不平衡条件下正序电压幅值和相位几乎无延时的检测。为加快系统动态响应速度,提出最优控制的策略;同时设计一个最优滤波器——降维卡尔曼滤波器进行电流状态量的观测。降维卡尔曼滤波器的使用不但节省了3个电流传感器,而且加快了控制的响应速度,从而显著提高了不平衡暂降的补偿能力。实验结果证明该文所提出的控制策略的有效性。 展开更多

关键词 动态电压恢复器 最优控制 最优滤波

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超导无线电能传输技术 被引量：11

9

作者 张国民 余卉 +2 位作者 刘国乐 林良真 肖立业 《南方电网技术》 北大核心 2015年第12期3-10,共8页

近年来,无线电能传输技术已成为了热点技术。与传统电能传输方式相比,无线电能传输更为方便、安全,并已被应用于多个领域。由于无线电能传输效率取决于发射与接收线圈本身的电阻,线圈电阻越小,传输效率越高。超导体所具有的直流零电阻... 近年来,无线电能传输技术已成为了热点技术。与传统电能传输方式相比,无线电能传输更为方便、安全,并已被应用于多个领域。由于无线电能传输效率取决于发射与接收线圈本身的电阻,线圈电阻越小,传输效率越高。超导体所具有的直流零电阻、交流低损耗的特性,使得超导材料用于无线电能传输具有显著的效率优势。介绍了超导无线电能传输技术的研究现状,中国科学院应用超导重点实验室关于超导无线电能传输方面已经开展和正在进行的研究工作,指出了超导无线电能传输技术潜在的应用前景。 展开更多

关键词 无线电能传输 交流损耗 传输效率 超导线圈

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超导直流输电技术发展现状与趋势 被引量：11

10

作者 邱清泉 张志丰 +1 位作者 张国民 肖立业 《南方电网技术》 北大核心 2015年第12期11-16,共6页

超导直流输电技术是实现大规模电力远距离输送的潜在解决方案之一,近年来得到了较快发展。介绍了超导直流输电技术的优越性,介绍了近年来国内外超导直流输电电缆直流断路器和超导直流限流器的研发现状和示范工程,分析了超导输电技术的... 超导直流输电技术是实现大规模电力远距离输送的潜在解决方案之一,近年来得到了较快发展。介绍了超导直流输电技术的优越性,介绍了近年来国内外超导直流输电电缆直流断路器和超导直流限流器的研发现状和示范工程,分析了超导输电技术的发展和趋势,并提出了相应的发展建议。 展开更多

关键词 高温超导材料 超导直流输电技术 超导直流电缆 超导直流限流器 能源管道

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深冷温区绝缘材料击穿及沿面放电研究进展 被引量：7

11

作者 张传升 任成燕 +3 位作者 章程 滕玉平 严萍 邵涛 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第23期8195-8212,共18页

超导、空间环境模拟、生物医学与核聚变等领域广泛存在由冷却介质与聚合物材料组成的绝缘系统,放电失效问题往往存在于冷却介质、聚合物材料及两者之间的表/界面。在深冷温区,试验成本高、周期长、仪器缺乏以及安全隐患等因素严重限制... 超导、空间环境模拟、生物医学与核聚变等领域广泛存在由冷却介质与聚合物材料组成的绝缘系统,放电失效问题往往存在于冷却介质、聚合物材料及两者之间的表/界面。在深冷温区,试验成本高、周期长、仪器缺乏以及安全隐患等因素严重限制了绝缘特性与放电试验的开展、规律总结、理论验证和新理论的提出。该文综述了深冷温区下绝缘介质击穿、闪络的试验成果和理论进展,侧重规律的总结和放电特性的分析、现有机理的解释以及工作展望。特别地,该文分析老化因素对绝缘介质击穿特性的影响,论述固-液、气-固界面放电行为的研究和现有模型的局限性,探讨了空间电荷的输运机制及其在深冷温区的适用范围,最后总结和评述深冷温区电荷、陷阱的测量方法和结果。该文内容有利于低温绝缘理论的发展和工程问题的解决,可为低温绝缘结构设计与优化、材料选型以及新材料的研发提供参考。 展开更多

关键词 深冷温 绝缘材料 击穿 沿面放电 空间电荷

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交/直流电缆电场对绝缘及运行特性的影响

12

作者 李天平 滕玉平 +4 位作者 牛荣泽 周微微 张志丰 邱清泉 肖立业 《电线电缆》 2023年第4期46-51,共6页

以交联聚乙烯(XLPE)绝缘电缆为例,分析了绝缘介质微观结构对载流子在不同电场下运动规律的不同影响,讨论了交/直流电缆绝缘介质中的电场分配机制,在综合考虑微观载流子与陷阱的耦合机制中,进一步讨论了影响绝缘稳定性与电缆运行稳定性... 以交联聚乙烯(XLPE)绝缘电缆为例,分析了绝缘介质微观结构对载流子在不同电场下运动规律的不同影响,讨论了交/直流电缆绝缘介质中的电场分配机制,在综合考虑微观载流子与陷阱的耦合机制中,进一步讨论了影响绝缘稳定性与电缆运行稳定性的主要因素。基于此,总结了交/直流电缆绝缘及其运行特性的主要区别,结果表明:电缆绝缘介质微观载流子在工频交流电场和稳恒电场下的不同响应,决定了交/直流电缆绝缘特性和运行特性的显著差异,空间电荷是影响直流电缆绝缘特性的主要因素,而局部放电是交流电缆绝缘老化的主要影响因素。该研究为交/直流电缆绝缘在结构设计中的不同技术考量以及电缆的运行维护等提供了理论依据。 展开更多

关键词 交/直流电场 绝缘特性 空间电荷 局部放电 电缆输电

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低漏磁电抗器冲击特性和温度特性研究

13

作者 徐铭铭 董轩 +2 位作者 张凯 朱志芹 池腾 《电气技术》 2023年第2期6-10,共5页

干式空心电抗器能够改善电力系统电能质量、提升电流稳定性,但在工作时漏磁较大,对周围环境造成不良影响。为解决电抗器漏磁过大的问题,本文提出一种新型多单元串并联环形低漏磁电抗器拓扑结构,在进行原理分析的基础上,对试品分别进行... 干式空心电抗器能够改善电力系统电能质量、提升电流稳定性,但在工作时漏磁较大,对周围环境造成不良影响。为解决电抗器漏磁过大的问题,本文提出一种新型多单元串并联环形低漏磁电抗器拓扑结构,在进行原理分析的基础上,对试品分别进行工频耐压试验、温升试验、雷电冲击试验和最大短时电流试验,结果表明该试品性能达到了相关国家标准要求,能够应用于实际电网中。 展开更多

关键词 低漏磁电抗器 温升试验 工频耐压试验 雷电冲击试验

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基于电流有效值实时算法的限流器快速故障辨识方法 被引量：1

14

作者 张志丰 张凯 +2 位作者 董轩 池腾 谢芮芮 《电气技术》 2022年第7期81-88,共8页

故障限流器(FCL)能够有效限制电网短路电流,成为提高电网运行可靠性的重要方法之一。本文在分析电网短路电流特征和一种含有分裂电抗器的经济型限流器限流性能的基础上,根据电抗器的瞬时电流-电压关系和有效值概念,建立线路电流有效值... 故障限流器(FCL)能够有效限制电网短路电流,成为提高电网运行可靠性的重要方法之一。本文在分析电网短路电流特征和一种含有分裂电抗器的经济型限流器限流性能的基础上,根据电抗器的瞬时电流-电压关系和有效值概念,建立线路电流有效值实时算法。基于10kV/300A电网实例,研究故障发生后电流、电压变化特征,采用电流瞬时值、电流变化率、常规有效值算法、有效值实时算法等进行快速故障辨识时间的研究和对比分析。最后设计短路故障限流实验,对所提算法进行验证。研究结果表明,有效值实时算法在各种故障相位下均能可靠实现快速故障辨识,实现限流器快速投入电网,提高了经济型限流器的限流性能和运行可靠性。 展开更多

关键词 有效值 实时算法 快速故障辨识方法 限流器(FCL) 短路故障

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核磁共振磁体超导接头工艺研究进展 被引量：1

15

作者 黄兴 张子立 +4 位作者 胡新宁 牛飞飞 孙万硕 孔祥东 戴银明 《波谱学杂志》 北大核心 2021年第3期424-432,共9页

高度稳定的磁场对于核磁共振(NMR)波谱仪至关重要.为了保持磁场的稳定性,高质量的超导接头必不可少.它在过去几十年中,受到NMR超导磁体研究人员的广泛关注.本文从五个部分介绍了超导接头技术的研究进展:第一部分简要介绍了NMR超导磁体... 高度稳定的磁场对于核磁共振(NMR)波谱仪至关重要.为了保持磁场的稳定性,高质量的超导接头必不可少.它在过去几十年中,受到NMR超导磁体研究人员的广泛关注.本文从五个部分介绍了超导接头技术的研究进展:第一部分简要介绍了NMR超导磁体和超导接头的发展;第二部分概述了低温超导体材料之间超导接头的研究进展;第三部分介绍了高温超导体材料之间的接头;第四部分讨论了有关超导接头电阻的测量技术;最后,提出了对超导接头技术研究的展望. 展开更多

关键词 核磁共振磁体 超导接头 综述 接头工艺

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超导直流限流断路器研究

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作者 郭凡铖 张志丰 +4 位作者 靖立伟 滕尚甫 曾庆鹏 宫瑞磊 张国民 《低温与超导》 CAS 北大核心 2021年第7期14-20,96,共8页

针对柔性直流电网的短路故障电流上升速度快、幅值大的特点,基于超导材料的特性,提出一种基于电阻型超导限流单元产生过零点的直流限流断路器拓扑。在理论分析的基础上,结合超导带材在直流冲击试验下的电阻变化情况,建立了电阻型超导限... 针对柔性直流电网的短路故障电流上升速度快、幅值大的特点,基于超导材料的特性,提出一种基于电阻型超导限流单元产生过零点的直流限流断路器拓扑。在理论分析的基础上,结合超导带材在直流冲击试验下的电阻变化情况,建立了电阻型超导限流单元的等效模型。在分析超导直流限流断路器工作原理的基础上,基于MATLAB/Simulink建立了系统仿真模型,对该拓扑进行验证。仿真结果表明,该超导限流断路器对直流系统稳态运行无影响,系统发生短路故障后,能够迅速限制和分断短路电流,提高了柔性直流电网运行的可靠性。 展开更多

关键词 直流电网 直流冲击 电阻型超导限流单元 超导限流断路器

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