超导电力应用是电力行业未来重要的发展方向之一,随着高温超导材料制造工艺的提升和价格的下降,超导电力技术受到越来越多人的关注。超导电力装置具有体积小、寿命长、功率密度大的优点,但是超导材料的交流损耗是限制高温超导电力装置商业化的一个重要因素。交流损耗是超导电力装置动态运行过程中无法避免的一个问题,即使运行在直流工况的超导磁储能装置,其在进行能量交换时也会产生交流损耗。准确评估超导储能装置在动态运行中的交流损耗及其分布对于冷却系统结构的选择和运行稳定性有重要意义。对于超导储能磁体损耗的研究,需要基于超导带材堆叠及其绕制的超导线圈的电磁和损耗特性。本文探讨了高温超导带材堆叠效应对电磁场分布和交流损耗的影响,研究了超导线圈和储能磁体的仿真方法和计算了储能磁体在应用场景下的交流损耗,具体内容如下:（1）建立了高温超导带材周期性堆叠模型,研究了不同排列情况下带材电磁场分布和交流损耗与排列间距之间的关系,同时也指出数值计算结果与已有的解析理论之间的差距,研究结果反映了大规模应用时中心区域带材的电磁和损耗特性。（2）研究了高温超导线圈的电磁场、交流损耗分布以及临界电流特性,以此为基础研究了由超导线圈组成的超导储能磁体,采用均质化方法建立了1/4对称的单螺线管磁体,降低了求解自由度,加快了计算速度。对磁体结构进行初步的优化,设计了阶梯型超导储能磁体,在减少带材使用量的情况下,提升了磁体临界电流。（3）设计了由阶梯型超导储能磁体构成的AC-DC统一电能质量调节器,并将其应用于双馈-永磁混合风力发电系统中。在三种不同风速模型下验证了阶梯型超导磁体数值大小选择的有效性。计算了在三相对称接地故障和两相不对称接地故障下单个超导磁体和SMES系统的交流损耗。