基于智能控制超导磁储能系统的设计与分析

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1、UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS论文题目基于智能控制超导磁储能系统的设计与分析学科专业控制科学与工程学号201321070525作者姓名______________王山川_________________指导教师金建勋教授分类号__________________________________密级UDCttl学位论文基于智能控制超导磁储能系统的设计与分析(题名和副题名）王山川(作者姓名）指导教师_________

2、金建励_________________教授电子科技大学成都(姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业控制科学与工程提交论文日期rjo论文答辩日期学位授予单位和日期电子科技大学知it年&月日答辩委员会主席______________________________评阅人____________________________注1:注明《国际十进分类法UDC》的类号。独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他

3、人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：1日期：>〇匕年6月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后应遵守

4、此规定）作者签名：导师签名：y日期：月日DESIGNANDANALYSEOFASMESEXPERIMENTSYSTEMBASEDONINTELLIGENTCONTROLAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:ControlScienceandEngineeringAuthor:ShanchuanWangAdvisor:Prof.JianxunJinSchool:SchoolofAutomationE

5、ngineering摘要高温超导磁储能技术由于其特有的高密度，快速响应的特点而被视为一种很有潜力的新型储能技术。同时，随着柔性交流输电的技术发展，作为其中一种的超导磁储能技术也得到了很大的重视，人们开始使用超导磁储能装置用来解决电力系统中的一些传输故障。近些年，随着各种新型高温超导材料的发展与研究，低温冷却的技术日渐成熟，使得超导装置的冷却本降低，高温超导磁储能系统实际应用的可能性也大大增加，并且已经出现有实际应用于解决电力系统中电能质量问题的实验项目运营成功，这就从理论和实验角度都验证了超导磁储能技术的可行性和实

6、用性。本论文正是在上述背景下，以高温超导线圈为主要的研究对象，分析了使用智能控制控制超导磁储能系统的特性，对高温超导磁储能系统作了创新性和探索性研究。主要内容为：1．完成电压型与电流型超导磁储能系统基本数学模型建模，分析电压型超导磁储能系统的充放电与储能状态的工作原理，并通过实例阐述超导磁储能装置的应用原理。2．利用智能控制算法完成对系统的控制，根据仿真和实验的数据结果对系统控制算法经行评估，对比所采用的模糊控制的系统与传统PID控制的系统的性能差异。3．根据实验讨论分析超导磁储能系统对电网的调节作用，详细讨论装置

7、在其中的能量交互过程，对电网负荷所平衡所起到的作用，电网负载与其之间的相互影响。4．经过仿真与实验数据分析，总结了超导磁储能系统在电网中的功效。超导磁储能系统能够在短时间内提供功率补偿，保证系统的电压平衡，即使电网中的负载出现较大幅度的改变，也能在短时间内将系统电压调节至期望值，保证电网系统的安全稳定运行。关键词：高温超导磁储能，智能控制，电网，能量交换，储能技术IABSTRACTSincethehighdensityandfastresponsecharacteristicofhightemperaturesup

8、erconductingmagneticenergystorage(SMES),theSMEShasbeenseenasamostpotentialenergystoragemethodtechnique.Ontheotherhand,FlexibleAlternatingCurrentTransmission(FACTS)isdevelopedattops