高溫超導(dǎo)磁儲能全橋式直流斬波器實驗系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā).pdf

1、隨著高溫超導(dǎo)技術(shù)的不斷發(fā)展，新型的超導(dǎo)磁儲能技術(shù)在世界范圍內(nèi)已取得飛速的發(fā)展。各種先進的超導(dǎo)儲能裝置都已經(jīng)陸續(xù)研制，并成功應(yīng)用于解決電力系統(tǒng)中的電壓跌落、電壓中斷、低頻振蕩等各種電能質(zhì)量問題，從理論和實驗角度都驗證了超導(dǎo)儲能技術(shù)的可行性和實用性。
　　本論文以高溫超導(dǎo)線圈為主要的研究對象，在深入分析其充放電特性的基礎(chǔ)上，對基于高溫超導(dǎo)磁儲能的全橋式斬波器電路作了創(chuàng)新性和探索性研究。主要內(nèi)容為：
　　1．研究了高溫超導(dǎo)磁儲能裝

2、置的基本原理及應(yīng)用優(yōu)勢，并對其關(guān)鍵技術(shù)進行了概述，總結(jié)了超導(dǎo)磁儲能裝置的國外內(nèi)發(fā)展概況。
　　2．理論分析了高溫超導(dǎo)線圈的充放電特性，并在傳統(tǒng)四象限磁儲能主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，提出了一種橋式斬波器新型結(jié)構(gòu)，加以仿真計算和實驗分析，驗證了新型結(jié)構(gòu)具有更高儲能效率的優(yōu)點。
　　3．研究了全橋式直流斬波器的硬件和軟件的設(shè)計與開發(fā)；首先介紹了實驗系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，根據(jù)現(xiàn)有實驗裝置，對其關(guān)鍵點進行了技術(shù)分析。研究了斬波器功率主電路的硬

3、件設(shè)計，以及基于單片機和 CPLD的控制電路設(shè)計。提出了一種“數(shù)字化”的控制方法，該方法把超導(dǎo)線圈的運行狀態(tài)簡化為幾個二進制數(shù)值的組合，然后把超導(dǎo)磁儲能系統(tǒng)的工作過程用一個數(shù)字化流程圖來表征，最后將這些數(shù)字量帶入處理器進行高效的系統(tǒng)控制。根據(jù)所提出的控制方法，對其軟件設(shè)計方法做出詳細介紹，并加以理論分析和實驗研究來驗證其可行性。
　　4．實驗研究了高溫超導(dǎo)線圈的充放電特性，闡述了系統(tǒng)參數(shù)對其充放電特性的影響。通過實驗分析對比了全橋