一种基于超导电力传输的储能应用系统的制作方法

本技术属于储能，尤其是一种基于超导电力传输的储能应用系统。

背景技术：

1、在新能源电力系统中，当电能产生大于用户需求时，会出现产能过剩，造成能源浪费，此时使用储能技术，将电能储存起来，需要时再释放出来，则可以更好地进行资源调节，从而确保新能源电力系统的稳定发展和运行。

2、目前，应用于新能源电力系统的储能方式众多，其中，蓄水池储能技术是最成熟的，储能容量可以做到几千兆瓦以上，高坝水电站是常见应用方式，缺点是需要耗费大量电能去提升蓄水高度增加势能，转换效能低；重力储能是搭建电梯高台，将重物提升高度增加势能，同样转换效能低；飞轮储能利用高速旋转体储存能量，不受地域限制、几乎不需要维护，缺点是受材料限制大，储能密度低；压缩空气储能是较具潜力的一种储能形式，主要利用压缩空气的膨胀势能做功发电，可大规模开发和应用，缺点是受地质和环境影响大。

3、综上所述，以上物理储能的共同缺点是单程做功，效能低。故，需要一种更高效的储能系统对新能源电力进行高效转化。

技术实现思路

1、实用新型目的：提供一种基于超导电力传输的储能应用系统，以解决现有技术存在的上述问题。

2、技术方案：一种基于超导电力传输的储能应用系统，包括动能装置、气泵装置、储能装置、电力传输装置和电网用户，所述动能装置与储能装置传动连接，所述储能装置用于转化动能装置传递的机械能为电能，所述储能装置的输出端与电力传输装置的输入端连接，所述电力传输装置的输出端与电网用户的输入端连接，所述动能装置与气泵装置连接，所述动能装置包括防腐水箱，所述气泵装置用于调控防腐水箱内部的储水量。

3、进一步的，所述动能装置还包括钢绞线、水上转轮和水下转轮，所述水下转轮固定在低势能安装面，所述水下转轮上方设置有水上转轮，所述水上转轮和水下转轮之间活动连接有钢绞线，所述钢绞线上连接有防腐水箱，所述水上转轮上安装有止动盘，用于限制钢绞线在水上转轮与水下转轮之间的运动，所述水上转轮与储能装置传动连接。

4、进一步的，所述防腐水箱的上端连接有通气管口，所述通气管口上安装有控气电磁阀，所述防腐水箱的下端连接有通水管口，所述通水管口上安装有控水电磁阀，所述控水电磁阀和控气电磁阀均与电网用户电性连接。

5、进一步的，所述气泵装置包括供电单元和空气泵机组，所述供电单元用于产生清洁电能，所述供电单元的输出端与空气泵机组连接，所述空气泵机组的输出端与通气管口连接，所述供电单元为光伏发电机组或风力发电机组。

6、进一步的，所述储能装置包括同步发电机、整流单元和超导储能单元，所述同步发电机的输入端通过同步带与水上转轮连接，所述同步发电机的输出端与整流单元电连接，所述整流单元的输出端与超导储能单元电连接，所述超导储能单元的输出端与电力传输装置电连接。

7、进一步的，所述电力传输装置包括逆变单元和电缆，所述逆变单元的输入端与超导储能单元电连接，所述逆变单元的输出端与电缆电连接，所述电缆的输出端与电网用户电连接，所述电缆包括超导电缆和常规电缆。

8、进一步的，所述电网用户包括用户单元和控制单元，若干所述用户单元均连接在电缆上，所述用户单元与控制单元电连接，所述控制单元分别与控气电磁阀、控水电磁阀、止动盘和空气泵机组电连接。

9、有益效果：本实用新型通过气泵装置改变动能装置中防腐水箱自重与浮力的关系，实现重力下行和浮力上行的双向做功，提高了储能系统的效能；且通过超导储能装置和超导电缆在电力应用系统中发挥的诸多优点，提高了储能的能量传递效果。

技术特征：

1.一种基于超导电力传输的储能应用系统，其特征在于，包括动能装置(1)、气泵装置(2)、储能装置(3)、电力传输装置(4)和电网用户(5)，所述动能装置(1)与储能装置(3)传动连接，所述储能装置(3)用于转化动能装置(1)传递的机械能为电能，所述储能装置(3)的输出端与电力传输装置(4)的输入端连接，所述电力传输装置(4)的输出端与电网用户(5)的输入端连接，所述动能装置(1)与气泵装置(2)连接，所述动能装置(1)包括防腐水箱(11)，所述气泵装置(2)用于调控防腐水箱(11)内部的储水量。

2.根据权利要求1所述的一种基于超导电力传输的储能应用系统，其特征在于，所述动能装置(1)还包括钢绞线(12)、水上转轮(13)和水下转轮(15)，所述水下转轮(15)固定在低势能安装面，所述水下转轮(15)上方设置有水上转轮(13)，所述水上转轮(13)和水下转轮(15)之间活动连接有钢绞线(12)，所述钢绞线(12)上连接有防腐水箱(11)，所述水上转轮(13)上安装有止动盘(14)，用于限制钢绞线(12)在水上转轮(13)与水下转轮(15)之间的运动，所述水上转轮(13)与储能装置(3)传动连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于超导电力传输的储能应用系统，其特征在于，所述防腐水箱(11)的上端连接有通气管口(17)，所述通气管口(17)上安装有控气电磁阀(16)，所述防腐水箱(11)的下端连接有通水管口(19)，所述通水管口(19)上安装有控水电磁阀(18)，所述控水电磁阀(18)和控气电磁阀(16)均与电网用户(5)电性连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于超导电力传输的储能应用系统，其特征在于，所述气泵装置(2)包括供电单元和空气泵机组(23)，所述供电单元用于产生清洁电能，所述供电单元的输出端与空气泵机组(23)连接，所述空气泵机组(23)的输出端与通气管口(17)连接，所述供电单元为光伏发电机组(21)或风力发电机组(22)。

5.根据权利要求2所述的一种基于超导电力传输的储能应用系统，其特征在于，所述储能装置(3)包括同步发电机(31)、整流单元(32)和超导储能单元(33)，所述同步发电机(31)的输入端通过同步带与水上转轮(13)连接，所述同步发电机(31)的输出端与整流单元(32)电连接，所述整流单元(32)的输出端与超导储能单元(33)电连接，所述超导储能单元(33)的输出端与电力传输装置(4)电连接。

6.根据权利要求5所述的一种基于超导电力传输的储能应用系统，其特征在于，所述电力传输装置(4)包括逆变单元(41)和电缆，所述逆变单元(41)的输入端与超导储能单元(33)电连接，所述逆变单元(41)的输出端与电缆电连接，所述电缆的输出端与电网用户(5)电连接，所述电缆包括超导电缆(42)和常规电缆(43)。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种基于超导电力传输的储能应用系统，其特征在于，所述电网用户(5)包括用户单元(51)和控制单元(52)，若干所述用户单元(51)均连接在电缆上，所述用户单元(51)与控制单元(52)电连接，所述控制单元(52)分别与控气电磁阀(16)、控水电磁阀(18)、止动盘(14)和空气泵机组(23)电连接。

技术总结
本技术公开了一种基于超导电力传输的储能应用系统，属于储能技术领域。储能应用系统包括动能装置、气泵装置、储能装置、电力传输装置和电网用户，动能装置与储能装置传动连接，储能装置用于转化动能装置传递的机械能为电能，储能装置的输出端与电力传输装置的输入端连接，电力传输装置的输出端与电网用户的输入端连接，动能装置与气泵装置连接，气泵装置用于调控动能装置中防腐水箱内部的储水量。本技术通过气泵装置改变动能装置中防腐水箱自重与浮力的关系，实现重力下行和浮力上行的双向做功，提高了储能系统的效能；且通过超导储能装置和超导电缆在电力应用系统中发挥的诸多优点，提高了储能的能量传递效果。

技术研发人员：曹雨军,朱红亮,夏芳敏
受保护的技术使用者：富通集团（天津）超导技术应用有限公司
技术研发日：20221130
技术公布日：2024/1/11