多螺管線圈型超導(dǎo)儲(chǔ)能磁體漏磁場(chǎng)的研究.pdf

1、近年來，超導(dǎo)技術(shù)在人們生產(chǎn)生活中得到普及，越來越多的科研機(jī)構(gòu)和研究人員參與到 SMES(超導(dǎo)磁儲(chǔ)能系統(tǒng))的研究中去。SMES的應(yīng)用前景十分廣泛：在供電系統(tǒng)中它能提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性；在分布式電網(wǎng)中它能存儲(chǔ)電能并改善電力輸出特性。此外，在使用脈沖功率電源的設(shè)備中它能用作儲(chǔ)能部件。隨著超導(dǎo)儲(chǔ)能裝置儲(chǔ)能量的不斷增加，其電磁輻射的問題隨之變得嚴(yán)重。傳統(tǒng)的SMES的儲(chǔ)能線圈漏磁場(chǎng)問題較為嚴(yán)重，限制了其在工程中的應(yīng)用。由此可見，對(duì)其儲(chǔ)能線圈的漏磁屏蔽

2、研究是必要的。
　　本文首先介紹了高溫超導(dǎo)磁體電磁場(chǎng)分析的原理，對(duì)所選超導(dǎo)帶材作了簡(jiǎn)略介紹，介紹了粒子群算法的相關(guān)知識(shí)，介紹了有限元分析軟件ANSYS。
　　其次，以1MJ級(jí)SMES為例，詳細(xì)分析了單螺管型超導(dǎo)磁體的結(jié)構(gòu)，分析了磁體結(jié)構(gòu)參數(shù)與磁體電感及儲(chǔ)能能力之間的關(guān)系并構(gòu)建了它的數(shù)學(xué)模型。分析了SMES主動(dòng)屏蔽原理，基于該原理設(shè)計(jì)出三種組合螺管型超導(dǎo)磁體作為漏磁場(chǎng)屏蔽方案，分別討論了三種磁體的結(jié)構(gòu)參數(shù)與其儲(chǔ)能能力之間的關(guān)系

3、并構(gòu)建了三種磁體的數(shù)學(xué)模型。
　　再次，通過對(duì)幾種磁體數(shù)學(xué)模型的分析分別建立了它們儲(chǔ)能值及電感參數(shù)的計(jì)算模型。以此為基礎(chǔ)，基于粒子群算法，在一定的限定條件下，借助MATLAB軟件分別對(duì)幾種磁體的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，利用優(yōu)化計(jì)算所得的結(jié)果進(jìn)行ANSYS建模仿真，分別提取幾種磁體的仿真數(shù)據(jù)。
　　最后，對(duì)所有仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總分析。將三種改進(jìn)方案超導(dǎo)磁體與單螺管型超導(dǎo)磁體進(jìn)行對(duì)比并將三種方案磁體進(jìn)行橫向?qū)Ρ龋謩e從限流電流大小、