【技术实现步骤摘要】
本申请属于超导磁体领域，具体涉及一种适合于大功率超导磁体的能量回收电路。
技术介绍
1、随着科技和工业的不断发展，大功率超导磁体作为一种高科技产品，在医学、物理学、工程学等领域中有着广泛的应用。大功率超导磁体是一种通过电流在超导材料中产生强磁场的装置，其磁场强度通常比传统磁体高出数倍甚至数十倍，因此具有更强大的能力。
2、大功率超导磁体在核聚变领域也有着广泛的应用。在核聚变实验中，需要使用强大的磁场来控制和限制等离子体。而大功率超导磁体可以产生极强的磁场，能够满足这一需求。此外，大功率超导磁体还可以在极低温度下保持超导状态，这使得它们能够长时间稳定地工作，从而更好地支持核聚变实验。
3、然而，超导磁体在退磁放电过程中会释放出大量的能量，如果不能有效地回收和利用这些能量，将会造成严重的能源浪费，甚至可能对超导磁体造成损坏。
4、通过电力电子变换器回馈超导磁体放电时的电能是一种常见的方法，它可以将超导磁体放电时产生的能量转化为交流电能，并将其送回到电网中。这种方法不仅可以降低能源浪费，还可以提高系统的能效。
5、目前，相关领域的研究人员已经开展了大量的研究工作，以探索通过电力电子变换器回馈超导磁体放电时的电能的技术路线和应用前景。其中，一些研究集中在电力电子变换器的设计和控制上，例如采用谐振式电力电子变换器来提高效率和减少损耗；采用多电平电力电子变换器来提高输出电压的质量和稳定性等。
6、另外，还有一些研究关注回馈电能的质量问题，例如如何减少回馈电能中的谐波、噪声和电磁干扰
7、然而采用谐振变换器或多电平变换器的技术方案提升了电源系统复杂程度，同时大量地使用电力电子器件同样会增大设计的成本。因此，在实际应用中，设计一种拓扑简单有效且适合于大功率超导磁体的能量回收及能够快速将能量回馈的方法显得尤为重要。
技术实现思路
1、本申请的目的在于克服现有技术提升了电源系统复杂程度，同时大量地使用电力电子器件同样增大了设计成本的缺陷。
2、为了实现上述目的，本申请提出了一种适合于大功率超导磁体的能量回收电路，所述电路包括dc-dc变换器和dc-ac逆变器；
3、所述dc-dc变换器，输入与超导磁体和超导磁体旁路支路连接，输出与dc-ac逆变器连接；
4、所述dc-dc变换器，从输入到输出依次连接有第一二极管、第一开关管、第一电感、第二电感和第三二极管；
5、在第一开关管后并联有第二二极管；在第一电感后并联有第一电容；在第二电感后并联有第二开关管；在第三二极管后并联有第二电容；
6、第一电流测量模块与第一电感和放电速率控制器连接；放电速率控制器与第一开关管连接；
7、第一电压测量模块与第一电容和第一电压控制器连接；第一电压控制器与第一电流控制器连接；
8、第二电流测量模块与第二电感和第一电流控制器连接；第一电流控制器与第二开关管连接。
9、作为上述回收电路的一种改进，所述dc-ac逆变器采用大功率电压型三相桥式pwm逆变器结构。
10、作为上述回收电路的一种改进，所述放电速率控制器、第一电压控制器和第一电流控制器为pid控制器。
11、本申请还提供一种适合于大功率超导磁体的能量回收电路，其特征在于，所述电路包括dc-dc变换器和dc-ac逆变器；
12、所述dc-dc变换器，输入与超导磁体和超导磁体旁路支路连接，输出与dc-ac逆变器连接；
13、所述dc-dc变换器，从输入到输出依次连接有第四二极管、第三电感和第五二极管；
14、在第四二极管后并联有第三电容；在第三电感后并联有第三开关管；在第五二极管后并联有第四电容；
15、第二电压测量模块与第三电容和功率控制器连接；功率控制器与第二电流控制器连接；
16、第三电流测量模块与第三电感和第二电流控制器连接；第二电流控制器与第三开关管连接。
17、作为上述回收电路的一种改进，所述dc-ac逆变器采用大功率电压型三相桥式pwm逆变器结构。
18、作为上述回收电路的一种改进，所述功率控制器和第二电流控制器为pid控制器。
19、与现有技术相比，本申请的优势在于：
20、1、本申请提出了一种适用于大功率超导磁体能量回收电路，采用高频dc-dc变换器和dc-ac变换器，高频dc-dc变换器包括两种拓扑结构，两种变换器电路拓扑简单，采用较少的电力电子器件，成本较低的同时传输效率高。
21、2、本申请采用一种适用于大功率超导磁体能量回馈的快速控制方法，通过高频dc-dc变换器的两种拓扑结构，均能够超导磁体中的电能迅速抽出并回馈电网，有效降低了超导磁体在失超放电时的电能损耗。
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1.一种适合于大功率超导磁体的能量回收电路，其特征在于，所述电路包括DC-DC变换器和DC-AC逆变器；
2.根据权利要求1所述的适合于大功率超导磁体的能量回收电路，其特征在于，所述DC-AC逆变器采用大功率电压型三相桥式PWM逆变器结构。
3.根据权利要求1所述的适合于大功率超导磁体的能量回收电路，其特征在于，所述放电速率控制器(V1)、第一电压控制器(U1)和第一电流控制器(I1)为PID控制器。
4.一种适合于大功率超导磁体的能量回收电路，其特征在于，所述电路包括DC-DC变换器和DC-AC逆变器；
5.根据权利要求4所述的适合于大功率超导磁体的能量回收电路，其特征在于，所述DC-AC逆变器采用大功率电压型三相桥式PWM逆变器结构。
6.根据权利要求4所述的适合于大功率超导磁体的能量回收电路，其特征在于，所述功率控制器(P1)和第二电流控制器(I2)为PID控制器。
【技术特征摘要】
1.一种适合于大功率超导磁体的能量回收电路，其特征在于，所述电路包括dc-dc变换器和dc-ac逆变器；
2.根据权利要求1所述的适合于大功率超导磁体的能量回收电路，其特征在于，所述dc-ac逆变器采用大功率电压型三相桥式pwm逆变器结构。
3.根据权利要求1所述的适合于大功率超导磁体的能量回收电路，其特征在于，所述放电速率控制器(v1)、第一电压控制器(u1)和第一电流控制器(i1)为pid控...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐志威，陈刚，张帅飞，
申请(专利权)人：国家电投集团湖北电力有限公司风电分公司，
类型：新型
国别省市：
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