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公开(公告)号：CN117471379A
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202311419945.2
申请日：2023-10-30
申请人： 华北电力大学 , 长春汽车工业高等专科学校
IPC分类号： G01R33/12
摘要： 本发明公开了一种用于大电流高温超导电缆分流温度的估算方法，实现对大电流高温超导电缆稳定性能的评估。该方法的实现步骤如下：构建大电流高温超导电缆等效电路模型，利用绝热条件下超导区的幂指数关系和非超导区金属的欧姆定律，建立代数方程组；依据高温超导带材临界电流的各相异性，获取单根带材临界电流密度随温度和外磁场幅值变化的依赖关系；再利用自适应算法迭代计算出构成超导电缆的单根股线的临界电流；将得到的临界电流代入代数方程组，求解得到不同温度下电缆的电压；当电缆的电压降达到临界电压判据时，此时对应的温度即为电缆的分流温度。该方法既适用于工作在液氮温区(T＝77K)及低磁场(磁场强度B≤2T)下电力传输电缆分流温度的估算，也适用于工作在液氦温区(T＝4.2K)、液氢温区(T＝20K)及高磁场(磁场强度B≥20T)下大型超导磁体电缆分流温度的估算，具有普遍适用性和简便高效的优点。
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公开(公告)号：CN116959802A
公开(公告)日：2023-10-27
申请号：CN202310694187.9
申请日：2023-06-13
申请人： 华北电力大学
摘要： 本发明属于超导电工技术领域，涉及一种基于QIS各向同性超导股线的管内电缆导体。当前低温超导导体制作的管内电缆导体临界电流密度低、运行的工况差、运行温度低且范围较小，击穿磁场强度小、弯曲特性差、机械性能不佳等特点，本发明提出了一种基于QIS各向同性超导股线的管内电缆导体，管内电缆导体由中心导体、REBCO各向同性超导股线构成的QIS超导股线、铜护套、冷却通道和不锈钢外壳构成，6根QIS超导股线作为子股线围绕着中心导体螺旋缠绕，从而实现6根QIS超导股线的完全换位。该管内电缆导体具有临界电流各向同性较好、运行温度较高、适用于大规模生产等优点，电磁性能十分优越，可以在一定程度上减少电力运输中的损耗，增加电力传输容量，进而在电力系统稳定性和电能质量的提升方面发挥一定的作用，拓展QIS各向同性超导股线在核聚变大型超导磁体线圈等高能物理装置中的应用。
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公开(公告)号：CN116313370A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310356837.9
申请日：2023-04-04
申请人： 华北电力大学
摘要： 本发明涉及一种利用比特磁体产生高场的高温超导闭环运行磁体，超导磁体采用全高温超导材料制成。超导片和绝缘片均为圆环片状结构，且两者内径和外径均相同；绝缘片和超导片交替堆叠形成超导磁体。本发明采用场冷方式励磁，利用可以输出高磁场的比特磁体提供背景磁场，从而实现利用全高温超导材料输出强磁场的目的。本发明超导磁体内部各个超导环片之间无需焊接、无需电源、无需电流引线，可以实现闭环运行，具有结构紧凑、可拆卸、稳定性高、制备工艺简单等优点，相较于利用低温超导材料，使用全高温超导材料制成的超导磁体，具有运行温度高、上临界场高、稳定性良好等优点，可以稳定的输出强磁场，拓展了高温超导体应用于强磁场的范围，在中大型高场超导磁体、核磁共振等需要强磁场的设备中具有重要应用。
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公开(公告)号：CN116246852A
公开(公告)日：2023-06-09
申请号：CN202310365485.3
申请日：2023-04-07
申请人： 华北电力大学
摘要： 本发明涉及了属于超导磁体应用技术领域的一种用于核聚变反应的由CICC导体绕制的D形高场超导磁体。高场超导磁体可极大推动超导电力技术核聚变反应堆的发展，核聚变反应和传统能源相比具有很多优势，从原料上来说其资源充足；从可靠性上来说其安全系数高；从能量利用上来说其释放能量大；从对环境保护上来说其清洁无污染。本发明提出的D形高场超导磁体由大电流CICC导体绕制成D形线圈，CICC导体从内到外由冷却通道、不锈钢波纹管、准各向同性Q‑IS导体、不锈钢铠装组成。CICC导体具有节省空间利用率、传输电流大、热稳定性好等优点，绕制的该磁体具有体积小、功耗小、重量轻以及稳定性高等优点。
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公开(公告)号：CN113130163B
公开(公告)日：2022-11-01
申请号：CN202110437643.2
申请日：2021-04-22
申请人： 华北电力大学
IPC分类号： H01F6/00
摘要： 本发明公开了属于高温超导磁体应用领域的一种由磁开关控制类比特高温超导磁体的励磁方法，由磁开关控制类比特超导磁体由磁开关和高温超导磁体两部分组成；其中磁开关是由磁刀和缠绕在磁刀上的线圈组成；所述高温超导磁体是按照一片双孔超导片与一绝缘片堆叠数片，然后通过上下法兰片和定位杆将上述堆叠的各片固定在一起；在双孔超导片的小圆孔中可放置铜线双层绕制的线圈，外接脉冲电源组成磁开关，当给磁开关的线圈通电流时，磁开关闭合。通过控制外接电源和磁开关的时序，超导环片两圆孔外围会形成闭合回路。本发明采用内部磁通的变化快速达到励磁饱和，使励磁时间更快、效率更高。能够逐步产生稳定大空间的磁场，能够实现超导磁体的闭环运行。
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公开(公告)号：CN114512276A
公开(公告)日：2022-05-17
申请号：CN202210219521.0
申请日：2022-03-08
申请人： 华北电力大学
摘要： 本发明公开一种十字形一代二代复合高温超导导体，所述超导导体包括超导带材、金属箔、金属包套，所述超导带材包括第一代高温超导带材和第二代高温超导带材。由于第一代和第二代高温超导带材在垂直方向磁场影响下电流均衰减较多，所述超导导体采用将第一代高温超导带材和第二代高温超导带材以相互垂直的方式堆叠在金属包套内。这种结构使所述超导导体通流时，第一代高温超导带材和第二代高温超导带材产生的磁场分别与对方表面所在的平面相互平行，有效减弱了电流在垂直方向磁场下的衰减效应；第一代超导带材的热稳定性更好，有利于提升所述超导导体运行时的稳定性；所述超导导体金属包套内的空间得到充分利用，具有较高的工程电流密度。
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公开(公告)号：CN114458572A
公开(公告)日：2022-05-10
申请号：CN202210003666.7
申请日：2022-01-05
申请人： 华北电力大学
摘要： 本发明提供一种重力与压缩空气相结合的储能系统及其工作方法，属于能量存储技术领域。该系统包括塔吊、重块、空气压缩单元、蓄冷换热器、储气室、空气膨胀单元和发电机。塔吊将重块抬升消耗电能，重块在空气压缩单元自由下落压缩空气；经空气压缩单元后的高压热空气通过蓄冷换热器后变为高压冷空气，再通过储能管路进入储气室，储能管路上的加热体会根据温度传感器测试温度来决定是否加热，以保证储能管路和进气阀不会被冻住；储气室出口通过释能管路与空气膨胀单元进口连接，空气膨胀单元出口与发电机连接，在高温高压的空气冲击下使得发电机发电。其中重块与空气压缩单元之间设有密封装置，且重块下方设有内含缓冲装置的盲孔。本发明将压缩空气储能和重力势能储能相结合，兼具压缩空气储能能量密度高和重力储能布置灵活且效率高的优点，实现优势互补，能够保证电网更加安全、稳定、可靠、环保，起到削峰填谷的作用。
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公开(公告)号：CN114447965A
公开(公告)日：2022-05-06
申请号：CN202210207254.5
申请日：2022-03-04
申请人： 华北电力大学 , 富通集团(天津)超导技术应用有限公司
摘要： 本发明提供一种混合储能系统，在该系统中，坡顶滑轨上的重物由绳子连接并穿过滑轮，然后将绳子缠绕在滚筒上。再将滚筒的一端通过齿轮系统连接到电动机的轴上。滚筒的另一端通过齿轮系统连接到与齿轮箱连接的飞轮上，之后在与发电机相连。充电时，电动机通过电源运转带动滚筒正向旋转，该系统可以通过绳子匀速将重物提升至最大高度来达到充电的目的，发电时，由于势能以及弹射器的作用，可使重物下降带动滚筒反向旋转，达到发电的目的。同时，可铺设多条轨道，以达到充放电的连续性。另外，锌铁液流电池的接入，可以有效的改善输入电网的电能质量，该储能系统在风光互补系统中的使用，可克服风能、太阳能的间歇性以及不能大量储存的缺点，同时还可以起到削峰填谷的作用，使其更加安全、稳定、可靠、环保，使可再生能源并网变得更加可控。
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公开(公告)号：CN114400708A
公开(公告)日：2022-04-26
申请号：CN202210206876.6
申请日：2022-03-04
申请人： 华北电力大学 , 富通集团(天津)超导技术应用有限公司
摘要： 本发明提供一种可以应用于并网的混合储能系统，在该系统中，坡顶滑轨上的重物由绳子连接并穿过滑轮，然后将绳子缠绕在滚筒上。再将滚筒的一端通过齿轮系统连接到电动机的轴上。滚筒的另一端通过齿轮系统连接到与齿轮箱连接的飞轮上，之后在与发电机相连。充电时，电动机通过电源运转带动滚筒正向旋转，该系统可以通过绳子匀速将重物提升至最大高度来达到充电的目的，发电时，由于势能以及弹射器的作用，可使重物下降带动滚筒反向旋转，达到发电的目的。同时，可铺设多条轨道，以达到充放电的连续性。另外，超导磁体的接入，可以有效的改善输入电网的电能质量，该储能系统在风光互补系统中的使用，可克服风能、太阳能的间歇性以及不能大量储存的缺点，同时还可以起到削峰填谷的作用，使其更加安全、稳定、可靠、环保，使可再生能源并网变得更加可控。
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公开(公告)号：CN114300195A
公开(公告)日：2022-04-08
申请号：CN202210008393.5
申请日：2022-01-06
申请人： 华北电力大学 , 富通集团(天津)超导技术应用有限公司
摘要： 本发明涉及一种齿轮啮合状高温超导电缆。针对当前堆叠或平行放置的带材构成的导体的总临界电流受磁场影响而衰减剧烈且交流损耗较大的情况，且机械特性与热稳定性不佳的缺点，本发明提出一种齿轮啮合状高温超导电缆。此电缆由超导带材、外齿轮骨架、内齿轮骨架、绝缘层（包含外绝缘层与内绝缘层）、冷却通道（包含冷却工质传输通道，冷却工质回送通道）、保温层和金属外包套构成。外齿轮骨架与内齿轮骨架相互啮合。超导带材放置于内外齿轮骨架的轮齿处，实现了交错平行，增大了间隔距离，降低了交流损耗。该超导电缆具有稳定性良好，损耗小，体积小等优点。
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