考虑磁体动态特性的高温超导磁储能磁体设计

摘要

超导磁体是超导磁储能系统(SMES)的核心部件,其优化设计可以提高SMES的经济性和运行性能。提出了一种考虑磁体动态特性的高温超导磁储能磁体设计方法,该方法以有限元方法为基础,选取遗传算法作为优化工具,对高温超导磁体的内径、单饼匝数和双饼个数进行了优化。该方法将超导磁体的优化分为了两个部分,一次优化以磁体的用线量为优化目标,二次优化将交流损耗低为优化目标。最后用此方法对储能容量为150 k J的高温超导磁储能磁体进行了优化设计,经过两次优化后的150 k J磁体方案兼具低用线量和低交流损耗的优点。