新型桥式高温超导故障限流器的设计

针对电力系统的短路电流限制问题,研究了一种新型桥式高温超导故障限流器.该限流器主要由两个超导带材绕制的线圈反向并联而成,线路正常工作时,并联线圈的感抗很小,因此对电路无影响,短路故障发生时,其中一个线圈失超使电流降低,对另一线圈影响减弱,限流器表现为一个大阻抗,从而限制短路电流的快速增加.在给定交流电力系统参数的条件下,结合电磁仿真软件,给出了两个超导线圈的具体尺寸.使用PSpice电路仿真软件对限流器的限流性能进行仿真分析,与无限流器时的仿真数据相比,该限流器反应速度快,限流效果明显,尤其第1个短路电流的峰值可限制到无限流器电流值的35.36%,有效减缓了电流的上升速度.最后,讨论了系统电流和线圈参数对限流器限流性能的影响.     

桥路型超导故障限流器的数字仿真研究

桥式超导故障限流器,它由超导磁体、二极管桥路和直流偏压源组成.将其接入电网,当电力系统正常运行时,超导体电阻几乎为零,对电力系统运行无影响;当电网发生短路故障,超导线圈被自动串入线路,从而限制了短路电流,使得轻型断路器可以正常动作.本文通过PSCAD对超导故障限流器的运行特性进行仿真,证明超导故障限流器可以在电力系统中应用.     

高温超导限流器对暂态稳定性影响的仿真和试验研究

主要对新型高温超导限流器位于机端时对单机无穷大系统中暂态稳定性的影响进行了分析,并结合实验室新型超导限流器样机进行动态模拟试验研究。研究表明,超导限流器位于机端时,由于限流电阻的存在,不仅能有效限制故障电流,而且有利于系统的暂态稳定性。理论分析与试验结果基本一致。     

一种改进的新型桥式固态限流器的研究

随着电网容量的不断扩大，短路电流限制技术已成为故障保护的一个研究热点。提出的新型桥式电路是在原有桥式拓扑结构上进行了改进，并提出了新的控制策略。详细介绍了新型桥式限流器的基本工作原理及特点，给出了基于Matlab/Simulink软件的仿真分析和基于天津大学动模实验室的实验结果。仿真与实验结果证明了所提出新型拓扑与控制策略的正确性。     

电阻型超导限流器和10kV配电网继电保护相配合的仿真分析

短路电流的增大已经成为高电压等级电网建设和运行中的一个突出问题.超导限流器是目前最为理想的限流装置,而其与现有继电保护装置的配合是超导限流器挂网运行的关键技术之一.利用PSCAD/EMTDC仿真软件搭建了电阻型超导限流器和继电保护装置的自定义模型,在此基础上分析了引入电阻型超导限流器对10kV配电网电流保护的影响,并对两者的配合问题进行了仿真研究,进一步提出通过改变超导体参数来调整电阻型SFCL的限流电阻和限流水平,以实现与继电保护协调配合,为超导限流器应用于实际电网参数配置提出了重要的量化依据.     

成都电子科技大学发明电力系统保护新技术

近日．以电子科技大学应用超导与电工技术研究中心教授金建勋为首的课题组发明出一种电力系统保护新技术——复合高温超导电力系统故障电流限流器。该项技术发明已经申请了国家专利。超导限流器可同时集检测、触发和限流于一身，被认为是当前最好的而且也是唯一行之有效的电力系统短路故障限流装置。     

磁控开关型故障限流器RBF神经网络自适应偏置电流控制

基于新型磁控开关型故障限流器偏置电流控制系统复杂的非线性时变特性,提出一种基于径向基函数神经网络的限流器偏置电流自适应控制系统,采用2个RBF神经网络来分别构成自适应控制网络和辨识网络,实现了偏置电流的实时控制.试验证明,利用该偏置电流控制系统,限流器的响应速度和限流效果可以得到保证.     

短路故障限流电抗器在220 kV变电站的应用

通过计算发现,220 kV沙旺变电站当10 kV母线的母联断路器闭合时,其10 kV侧最大短路电流超过断路器额定短路开断电流,因此该站存在负荷线路断路器无法开断短路故障的问题,该文结合工程实例简述限流电抗器在限制短路电流方面的应用.     

SRFCL对高压断路器出线端短路时恢复电压的影响

为了使串联谐振式限流器(SRFCL)能在超高压电网中投入实际应用,通过原理分析、公式推导以及结合电磁暂态计算软件的仿真计算,研究了SRFCL故障电流限制器对高压断路器出线端短路时恢复电压的影响。结果表明:限流电感的端口等效电容对恢复电压上升率具有显著的影响作用。在500kV系统算例中,当限流电抗器的电感值为20mH、等效电容取2nF时,加入限流后恢复电压的上升率提高了12.35倍,第一参考电压提高了21.7%。恢复电压上升率的大幅提高将严重影响断路器的开断。     

超导限流器--超导技术产业化的领头产品

一、现实对限流器的迫切需要电力系统发生短路故障时将会产生很大的短路电流（一般情况下,短路电流约为额定电流的20倍）,因此电气设备须按短路电流水平来设计,这就使得电气设备的经济性大大降低。短路电流对电气设备的危害很大,这种危害甚至可能是灾难性的,因为短路电流在许多电气设备中会产生高温和很大的Lorentz力;同时,巨大的短路电流所引起的电压和频率不稳定性将对某些用户产生严重的后果。因此短路故障将对系统的安全与稳定运行产生严重的影响。尽管如此,电力系统中的短路电流水平却在不断地增长,这是因为短路电流水平随电…     

SRFCL对高压断路器出线端短路时恢复电压的影响

为了使串联谐振式限流器(SRFCL)能在超高压电网中投入实际应用,通过原理分析、公式推导以及结合电磁暂态计算软件的仿真计算,研究了SRFCL故障电流限制器对高压断路器出线端短路时恢复电压的影响。结果表明:限流电感的端口等效电容对恢复电压上升率具有显著的影响作用。在500kV系统算例中,当限流电抗器的电感值为20mH、等效电容取2nF时,加入限流后恢复电压的上升率提高了12.35倍,第一参考电压提高了21.7%。恢复电压上升率的大幅提高将严重影响断路器的开断。     

500kV纵江—宝安线路串联电抗器的作用与维护

随着南方电网网架的迅猛发展,用电需求的持续增长,一些发达地区的电力负荷日趋增大,而且电网结构的发展也越来越复杂,线路距离短时,其短路电流水平超标的风险越来越突出,给电网的安全可靠运行带来极大风险,而加装限流电抗器来降低电网短路电流水平的方式则成为了最有效、最便捷、最经济的解决该问题的方式。该文简要介绍了500k V纵江—宝安线路串联电抗器的应用概况,说明限制500 k V系统的短路电流水平的必要性,介绍限流电抗器结构和如何对500k V大限流电抗器进行维护及注意事项。     

兼顾技术经济性的永磁偏置型故障限流器优化配置算法

提出了一种兼顾技术性和经济性的大电网永磁偏置型故障限流器(Permanent-magnet-biased Saturation based Fault Current Limiter,PMFCL)优化配置算法.介绍了PMFCL限流机理,定义了短路电流裕量作为挑选超标节点的标准.将节点自阻抗作为节点短路电流水平的衡量指标,基于节点自阻抗增量,构建了兼顾全局限流效果与经济性的PMFCL优化配置评价函数.综合考虑了PMFCL启动条件和节点自阻抗对支路阻抗参数的灵敏度指标以缩小寻优空间,提出了PMFCL在大电网中配置优化算法.将该算法应用于IEEE 39节点标准算例,调用Matlab遗传算法函数完成仿真.结果表明,与不计及灵敏度相比,该算法寻优效率较高;所得最优配置方案能够使所有节点短路电流满足限流要求并保留一定裕量,对超标越严重的节点限流效果较好,验证了该算法的可行性及有效性.     

基于软硬件协调的并网光伏发电系统不对称故障穿越能力提升策略

针对并网光伏发电系统不对称故障穿越问题,提出了一种改进光伏控制策略结合超导故障限流器的协调穿越方案。不对称故障期间,光伏系统执行在线电流限制算法和两阶段降功率控制以减小所用限流器阻值,限流器自动触发辅助限制故障电流。引入对称分量法实现协调运行下数学模型的解耦推导,基于该数学模型,设计了一套相匹配的考虑不对称故障下故障点正负序相角差的限流器阻值优化整定方法,并给出了设计目标与整定阻值的限定分布范围。在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型,验证了所提方案能够限制光伏逆变器暂态输出电流,同时改善直流电压稳定性以及提升阵列侧功率水平,从而综合提升光伏系统的不对称故障穿越能力。     

电力系统短路故障及短路电流危害、限制措施

电力系统在运行中,由于多种原因,难免会出现故障,而使系统的正常运行遭到破坏,各种短路故障是破坏电力系统正常运行最为常见而且危害最大的原因。本文简要探讨短路故障原因,短路电流危害及限制短路电流措施。     

新型混合型高温超导限流器的仿真研究

在研究混合型高温超导限流器和失超型桥式整流高温超导限流器原理的基础上,介绍了混合型高温超导限流器的概念,提出了一种新型单相混合型高温超导限流器,该限流器利用IGBT快速动作来控制保护电阻,IGBT在故障发生后的100 μs时间间隔内动作并投入保护电阻.利用MATLAB进行仿真分析,研究结果表明该限流器模型设计参数准确,限流效果明显.     

基于MATLAB环境下的FCL限流效果仿真分析

加装故障电流限制器正在成为当下解决系统短路电流问题的一种新手段。本文结合国网公司示范性工程在500kV瓶窑变电站现场已加装的故障电流限制器,基于MATLAB仿真软件和加装FCL的瓶和5411线路,综合比较得出当前运行中的FCL限流效果情况,为进一步研究和推广FCL提供一定的帮助。     

基于人工神经网络控制的短路限流器

针对电力系统的日益复杂性和故障原因的不可预测性，为达到准确的限流控制，提出了基于人工神经网络的限流控制策略．对具有可控串补功能的短路限流器进行了分析，提出了由两个独立子网络组成的人工神经网络控制模型．应用实际模型，使用电磁暂态仿真程序对电力系统可能发生的各种故障进行了动态仿真，新控制模型训练样本的输出结果和检验样本的输出结果相差不大，验证了两个子网具有很强的适应能力和逼近能力，使用基于人工神经网络的限流控制策略得到的限流波形峰值比使用PID控制策略得到的限流波形峰值要小得多，验证了新限流控制策略的可行性和准确性．     

具有限流功能的改进型电容换流式直流断路器

高压直流断路器作为直流系统的故障隔离设备,在保障直流电网可靠稳定运行方面有着举足轻重的地位.针对目前高压直流断路器在耗能、限流和快速性等方面的缺陷,提出一种具有限流功能的改进型电容换流式直流断路器拓扑.首先,具体介绍该拓扑结构的工作原理和参数设计;其次,以320 kV直流系统为背景,通过电磁暂态仿真软件搭建断路器模型进行仿真;最后,与两种传统断路器进行比较.结果 表明,该断路器相较于其他方案,在限流方面,故障发生后迅速投入限流装置,并快速切除故障电流,降低电力电子电流应力的同时满足系统对断路器快速性的要求;在成本方面,所用电力电子器件有明显减少,具有良好的经济性;在避雷器吸能方面,电容换流单元增加电阻提前避雷器的动作时间,有效降低避雷器吸能.     

电力系统的限流串联补偿原理与实现

给出电力系统限流式串联补偿系统的原理结构,论述了它的控制方法和工作特点.利用电磁暂态过程程序对其暂态过程进行了模拟计算.结果表明,它可以显著改善输电系统的稳定性,大幅度限制系统的短路电流.