高溫超導(dǎo)磁儲(chǔ)能全橋式直流斬波器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)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(chǔ)能技術(shù)在世界范圍內(nèi)已取得飛速的發(fā)展。各種先進(jìn)的超導(dǎo)儲(chǔ)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(wèn)題，從理論和實(shí)驗(yàn)角度都驗(yàn)證了超導(dǎo)儲(chǔ)能技術(shù)的可行性和實(shí)用性。
　　本論文以高溫超導(dǎo)線圈為主要的研究對(duì)象，在深入分析其充放電特性的基礎(chǔ)上，對(duì)基于高溫超導(dǎo)磁儲(chǔ)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(chǔ)能裝

2、置的基本原理及應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，并對(duì)其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了概述，總結(jié)了超導(dǎo)磁儲(chǔ)能裝置的國(guó)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(chǔ)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(jì)算和實(shí)驗(yàn)分析，驗(yàn)證了新型結(jié)構(gòu)具有更高儲(chǔ)能效率的優(yōu)點(diǎn)。
　　3．研究了全橋式直流斬波器的硬件和軟件的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)；首先介紹了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，根據(jù)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)裝置，對(duì)其關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)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(jì)，以及基于單片機(jī)和 CPLD的控制電路設(shè)計(jì)。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(yùn)行狀態(tài)簡(jiǎn)化為幾個(gè)二進(jìn)制數(shù)值的組合，然后把超導(dǎo)磁儲(chǔ)能系統(tǒng)的工作過(guò)程用一個(gè)數(shù)字化流程圖來(lái)表征，最后將這些數(shù)字量帶入處理器進(jìn)行高效的系統(tǒng)控制。根據(jù)所提出的控制方法，對(duì)其軟件設(shè)計(jì)方法做出詳細(xì)介紹，并加以理論分析和實(shí)驗(yàn)研究來(lái)驗(yàn)證其可行性。
　　4．實(shí)驗(yàn)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(duì)其充放電特性的影響。通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析對(duì)比了全橋