| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 主要符号表 | 第12-14页 |
| 第一章 绪论 | 第14-22页 |
| 1.1 超导磁储能系统研究的背景与意义 | 第14-15页 |
| 1.2 超导磁储能系统的国内外研究历史与现状 | 第15-19页 |
| 1.3 本论文的主要贡献与创新 | 第19页 |
| 1.4 本论文的结构安排 | 第19-22页 |
| 第二章 超导磁储能系统的电路模型 | 第22-43页 |
| 2.1 超导磁储能基本原理和装置结构 | 第22-23页 |
| 2.2 超导磁储能功率调节系统 | 第23-25页 |
| 2.2.1 基本电路拓扑与工作原理 | 第23-24页 |
| 2.2.2 等效电路变换原理与实现 | 第24-25页 |
| 2.3 能量单向型电路模型 | 第25-32页 |
| 2.3.1 工作原理与数字化控制 | 第25-27页 |
| 2.3.2 充电状态电路分析 | 第27-28页 |
| 2.3.3 储能状态电路分析 | 第28-29页 |
| 2.3.4 放电状态电路分析 | 第29-30页 |
| 2.3.5 受控充放电过程仿真分析 | 第30-32页 |
| 2.4 能量双向型电路模型 | 第32-37页 |
| 2.4.1 工作原理与数字化控制 | 第32-33页 |
| 2.4.2 充电状态电路分析 | 第33-35页 |
| 2.4.3 储能状态电路分析 | 第35页 |
| 2.4.4 放电状态电路分析 | 第35-36页 |
| 2.4.5 能量交互过程仿真分析 | 第36-37页 |
| 2.5 超导磁储能系统的能量交互动态电路模型 | 第37-39页 |
| 2.6 超导磁储能系统的能量交互稳态电路模型 | 第39-41页 |
| 2.6.1 含理想直流斩波器的能量交互过程分析 | 第39-40页 |
| 2.6.2 含传统直流斩波器的能量交互过程分析 | 第40页 |
| 2.6.3 含桥式直流斩波器的能量交互过程分析 | 第40-41页 |
| 2.7 本章小结 | 第41-43页 |
| 第三章 超导磁储能系统的超导体模型及磁场模型 | 第43-68页 |
| 3.1 超导体的临界参数 | 第43-44页 |
| 3.2 超导体的各向异性 | 第44-47页 |
| 3.2.1 基本概念及特性 | 第44-45页 |
| 3.2.2 液氮温度下的经验公式 | 第45-46页 |
| 3.2.3 任意温度下的经验公式 | 第46-47页 |
| 3.3 超导体的交流损耗 | 第47-63页 |
| 3.3.1 分类及内在机理 | 第47-49页 |
| 3.3.2 磁滞损耗 | 第49-59页 |
| 3.3.3 磁通流动损耗 | 第59-60页 |
| 3.3.4 耦合损耗 | 第60-63页 |
| 3.3.5 涡流损耗 | 第63页 |
| 3.4 超导磁体的磁场模型 | 第63-66页 |
| 3.4.1 数值计算模型 | 第63-65页 |
| 3.4.2 解析计算模型 | 第65-66页 |
| 3.5 本章小结 | 第66-68页 |
| 第四章 电路-磁场-超导体耦合作用下的能量交互模型及应用 | 第68-84页 |
| 4.1 基本原理与功能描述 | 第68-70页 |
| 4.2 超导磁体的各向异性计算 | 第70-73页 |
| 4.3 超导磁体的交流损耗计算 | 第73-80页 |
| 4.3.1 磁滞损耗 | 第73-76页 |
| 4.3.2 磁通流动损耗 | 第76-78页 |
| 4.3.3 耦合损耗和涡流损耗 | 第78-80页 |
| 4.4 超导磁体的电路-磁场-超导体耦合分析 | 第80-83页 |
| 4.5 本章小结 | 第83-84页 |
| 第五章 超导磁储能能量交互实验平台搭建与测试分析 | 第84-116页 |
| 5.1 实验平台整体设计与原理描述 | 第84-85页 |
| 5.2 高温超导磁体性能参数 | 第85-86页 |
| 5.3 强电操作硬件模块设计与实现 | 第86-90页 |
| 5.3.1 直流斩波器 | 第86-87页 |
| 5.3.2 等效负载网络 | 第87-88页 |
| 5.3.3 强电操作模块的接线方式 | 第88-90页 |
| 5.4 弱电监控硬件模块设计与实现 | 第90-93页 |
| 5.4.1 电压电流采样电路 | 第90-91页 |
| 5.4.2 过压过流保护电路 | 第91页 |
| 5.4.3 功率开关驱动电路 | 第91-92页 |
| 5.4.4 弱电模块供电电源 | 第92-93页 |
| 5.5 数字化软件控制设计与实现 | 第93-99页 |
| 5.5.1 基本数字化控制策略 | 第93-95页 |
| 5.5.2 含线性预测模块的数字化控制策略 | 第95-99页 |
| 5.6 实验平台搭建与实验内容 | 第99-101页 |
| 5.7 能量交互实验测试及结果分析 | 第101-110页 |
| 5.7.1 受控能量吸收 | 第101-104页 |
| 5.7.2 受控能量释放 | 第104-107页 |
| 5.7.3 受控能量交互 | 第107-110页 |
| 5.8 能量交互过程中的交流损耗分析 | 第110-114页 |
| 5.9 本章小结 | 第114-116页 |
| 第六章 液氢燃料电池汽车的能量交互应用 | 第116-138页 |
| 6.1 技术背景 | 第116-117页 |
| 6.2 液氢燃料电池汽车系统构架及原理 | 第117-122页 |
| 6.2.1 基本结构与工作原理 | 第117-118页 |
| 6.2.2 车载能量交互策略 | 第118-122页 |
| 6.3 车载超导磁储能磁体设计 | 第122-125页 |
| 6.4 车载超导磁储能系统的能量交互电路设计 | 第125-132页 |
| 6.4.1 功率电子开关的室温和低温特性分析 | 第125-128页 |
| 6.4.2 系统拓扑及低温直流斩波器 | 第128-131页 |
| 6.4.3 等效能量交互电路模型 | 第131-132页 |
| 6.5 车载能量交互仿真分析 | 第132-137页 |
| 6.5.1 汽车初始启动时的能量交互效果分析 | 第132-133页 |
| 6.5.2 汽车正常行驶时的能量交互效果分析 | 第133-135页 |
| 6.5.3 汽车刹车制动时的能量交互效果分析 | 第135-137页 |
| 6.6 本章小结 | 第137-138页 |
| 第七章 低压直流微型电网的能量交互应用 | 第138-171页 |
| 7.1 技术背景 | 第138-139页 |
| 7.2 低压直流微型电网系统构架及原理 | 第139-142页 |
| 7.2.1 基本结构与工作原理 | 第139-141页 |
| 7.2.2 微型电网能量交互策略 | 第141-142页 |
| 7.3 微型电网用超导磁储能磁体设计 | 第142-148页 |
| 7.4 低压直流微型电网的能量交互电路建模 | 第148-152页 |
| 7.4.1 超导直流电缆建模 | 第148-149页 |
| 7.4.2 超导磁储能系统建模 | 第149-150页 |
| 7.4.3 超导磁储能-超导直流电缆复合系统建模 | 第150-152页 |
| 7.5 微型电网功率波动情况下的能量交互仿真分析 | 第152-164页 |
| 7.5.1 电源功率波动时的能量交互效果分析 | 第152-157页 |
| 7.5.2 负载功率波动时的能量交互效果分析 | 第157-164页 |
| 7.6 微型电网短路故障情况下的限流效果仿真分析 | 第164-170页 |
| 7.6.1 超导直流电缆的限流效果分析 | 第164-167页 |
| 7.6.2 超导磁储能-超导直流电缆复合限流效果分析 | 第167-170页 |
| 7.7 本章小结 | 第170-171页 |
| 第八章 未来智能电网的能量交互应用展望 | 第171-187页 |
| 8.1 技术背景 | 第171-172页 |
| 8.2 智能电网系统的能量交互应用概述 | 第172-176页 |
| 8.2.1 超导磁储能系统的五种应用场合 | 第172-173页 |
| 8.2.2 超导磁储能系统的四种应用模式 | 第173-176页 |
| 8.3 智能局域电网概念设计 | 第176-178页 |
| 8.4 智能电网用超导磁储能磁体概念设计 | 第178-180页 |
| 8.5 智能电网综合能量交互仿真分析 | 第180-186页 |
| 8.5.1 发电侧的日负载均衡 | 第180-182页 |
| 8.5.2 输电侧的负载波动补偿 | 第182-183页 |
| 8.5.3 配电侧的电压波动补偿 | 第183-185页 |
| 8.5.4 用电侧的电压波动补偿 | 第185-186页 |
| 8.6 本章小结 | 第186-187页 |
| 第九章 全文总结与展望 | 第187-189页 |
| 9.1 全文总结 | 第187-188页 |
| 9.2 后续工作展望 | 第188-189页 |
| 致谢 | 第189-190页 |
| 参考文献 | 第190-198页 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 | 第198-202页 |