[发明专利]一种高温超导储能磁体

说明书

本申请实施例提供了一种高温超导储能磁体，通过在空心结构的超导线圈内部增加一个铁芯，从而增大超导储能磁体的电感值，同时，铁芯可以降低超导线圈表面磁场强度，从而提高超导线圈传输电流的数值，通过增大电感值和提升传输电流，均可以大幅增加超导储能磁体的出能量，同时还由于磁通大部分被约束在铁芯内部，从而可以降低空气中的漏磁场，减少了超导储能磁体对外部的电磁污染，解决了储能磁体在工作时，磁体外部的磁场呈轴对称状分布在空气中，漏磁较大的技术问题。

技术领域

本申请涉及超导磁体技术领域，尤其涉及一种高温超导储能磁体。

背景技术

超导磁储能(superconducting magnetic energy storage system，SMES)是利用超导线圈将电磁能直接储存起来，需要时再将电磁能回馈电网或其他负载，并对电网的电压凹陷、谐波等进行灵活治理，或提供瞬态大功率有功支撑的一种电力设施。其工作原理是：正常运行时，电网电流通过整流向超导电感充电，然后保持恒流运行(由于采用超导线圈储能，所储存的能量几乎可以无损耗地永久储存下去，直到需要释放时为止)。当电网发生瞬态电压跌落或骤升、瞬态有功不平衡时，可从超导电感提取能量，经逆变器转换为交流，并向电网输出可灵活调节的有功或无功，从而保障电网的瞬态电压稳定和有功平衡。根据电磁储能公式：

式中，W表示储能量，L为电感值，I为电流值。可以看出，为增大储能量，一方面可以增大电感值，另一方面可以提高运行电流。

储能磁体在工作时，磁体外部的磁场呈轴对称状分布在空气中，漏磁较大，成为变电站内电磁污染的主要来源之一。采用磁屏蔽或电磁屏蔽的方法抑制磁体漏磁虽然可以将空间磁污染抑制到可接受的水平，但是各种屏蔽方法均会导致磁体运行损耗的增加，并引起电感参数的变化。

发明内容

本申请实施例提供了一种高温超导储能磁体，减少了超导储能磁体对外部的电磁污染，解决了储能磁体在工作时，磁体外部的磁场呈轴对称状分布在空气中，漏磁较大的技术问题。

有鉴于此，本申请提供了一种高温超导储能磁体，包括：

超导线圈、低温容器和铁芯；

所述超导线圈套接于所述铁芯外部后，整体设置于所述低温容器的低温腔体中。

可选地，所述超导线圈包括超导线匝和骨架；

所述骨架为环形结构；

所述超导线匝绕至于所述骨架上并贴合为一体。

可选地，所述骨架具体为圆形结构。

可选地，所述骨架具体为D形结构。

可选地，所述低温容器的低温腔体中有液氮。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：

本申请实施例中，提供了一种高温超导储能磁体，通过在空心结构的超导线圈内部增加一个铁芯，从而增大超导储能磁体的电感值，同时，铁芯可以降低超导线圈表面磁场强度，从而提高超导线圈传输电流的数值，通过增大电感值和提升传输电流，均可以大幅增加超导储能磁体的出能量，同时还由于磁通大部分被约束在铁芯内部，从而可以降低空气中的漏磁场，减少了超导储能磁体对外部的电磁污染，解决了储能磁体在工作时，磁体外部的磁场呈轴对称状分布在空气中，漏磁较大的技术问题。

附图说明

图1为本申请实施例中一种高温超导储能磁体的结构示意图；

其中，附图标记为：

1、超导线圈；2、低温容器；3、铁芯。

具体实施方式