新型桥路型高温超导故障限流器的仿真研究

研究应用于三相电力系统中新型桥路型高温超导故障限流器.正常工作情况,在电桥上引入直流偏置电流,不出现限流现象.在短路故障情况,整流桥中的直流偏流影响限流效果,将二极管和偏压电源从限流器中退出运行,超导线圈的电感能限制故障电流峰值和稳态值,利用限流电阻与超导线圈串联限流,进一步提高其限流能力.分析了限流器的工作原理和限流特性.仿真结果表明,该限流器有很好的限流和重合闸能力,能显著减少暂态及稳态的故障电流,有效提高系统动态稳定性和电网电能质量.     

一种新型直流混合型HTSCFCL的实验研究

在研究直流混合型高温超导限流器和失超型桥式高温超导限流器原理的基础上,提出了一种新型单相直流混合型高温超导限流器.实验表明该限流器有较好的限流能力,MATLAB仿真结果也表明该限流器模型设计参数准确,限流效果明显.说明新型直流混合型高温超导限流器对限制短路电流和提高系统的稳定运行具有十分重要的意义.     

一种新型桥路型HTSFCL的实验研究

在研究一种新型桥路型高温超导限流器的限流原理的基础上,研制开发了一台三相600V、故障电流峰值100A的实验室样机.本文介绍了该限流器的功率电路、控制器、低温容器和高温超导磁体等部分的结构特点和功能.在三相系统中进行了各种短路故障限流实验,结果表明该限流器有较强的限流能力和重合闸能力,说明新型高温超导限流器的研究对改善电网动态性能和提高电网电能质量有十分重要的意义.     

一种新型桥路型HTSFCL的实验研究

在研究一种新型桥路型高温超导限流器的限流原理的基础上，研制开发了一台三相600V、故障电流峰值100A的实验室样机．本文介绍了该限流器的功率电路、控制器、低温容器和高温超导磁体等部分的结构特点和功能．在三相系统中进行了各种短路故障限流实验，结果表明该限流器有较强的限流能力和重合闸能力，说明新型高温超导限流器的研究对改善电网动态性能和提高电网电能质量有十分重要的意义．     

一种新型直流混合型HTSCFCL的研究

在研究混合型高温超导限流器和失超桥式整流型高温超导限流器原理的基础上,提出了一种新型单相混合型高温超导限流器,利用MATLAB进行仿真研究,结果表明该限流器设计参数准确,限流效果明显.新型直流混合型HTSCFCL的研究对限制短路电流和提高系统稳定运行具有十分重要的意义.     

高温超导限流电缆研究现状与发展趋势综述

高温超导限流电缆是一种新型超导电缆,充分利用了第二代高温超导体的优势,在电力系统正常和故障状态时分别表现低阻抗载流和高阻抗限流特性。高温超导限流电缆集成了超导电缆与超导限流器两种超导电力装备的功能。对于超导电缆和超导限流器,分别都有相关研究综述,而对于高温超导限流电缆缺乏系统性综述研究。从高温超导限流电缆的原理与结构出发,综述国内外有关高温超导限流电缆的研究现状,针对面临的技术问题进行分析。总结出高温超导限流电缆动态电流分布、载流限流瞬态变化过程、高温超导限流电缆接入到电力系统的新拓扑结构等关键技术和基础科学问题,获得了高温超导限流电缆未来的发展方向和趋势。     

基于分裂电抗器的开关转换型超导直流限流器

多端柔性直流电网技术的发展面临快速限制短路电流的巨大挑战。超导直流限流器被认为是故障限流的最有效解决方案之一。提出了一种基于分裂电抗器的开关转换型超导直流限流器,该限流器通过限流单元(分裂电抗器的绕组由YBCO带材绕制)与固态开关相配合,稳态时,限流器呈并联结构,等效电感小,运行损耗低;故障发生后,限流器转换为串联结构,并受大电流冲击而失超,产生较大的限流电阻,能够有效限制短路电流。基于MATLAB/Simulink建立了超导限流器模型,仿真分析了限流过程中的电流变化情况,对比分析了开关动作前后的限流情况,验证了该限流器的可行性。     

超导限流器限流性能的检测

在电网中加入超导限流器是限制电网短路电流的一种新技术。超导限流器的形式很多,不同工作原理的限流器其限漉特性也会有所差异,因此准确测量超导限流器的限流性能对研制超导限流器具有十分重要的意义。文中根据超导限流器的主要性能参数,设计了一套限流性能检测实验装置,该系统设计为三相380V/500A,可以模拟任意一相对地短路故障,能够检测出限流器正常阻抗、故障阻抗、响应时间和恢复时间等限流特性参数。     

一种混合型桥式高温超导限流器的研究

提出一种改进的桥式高温超导限流器拓扑结构,将不同高温超导体制成的限流电阻与限流电感同时串入桥式限流回路.正常状态下,限流电感与限流电阻均为超导态,限流器呈现低阻抗.故障状态下,限流电感保持超导态,利用电感抑制故障电流的快速增加;同时,由于故障电流超过限流电阻的临界电流值,超导体迅速失超导致线路阻抗突然增大,可以限制故障电流稳态值.本文进行了限流原理的理论分析,并进行了系统仿真.结果表明,该拓扑结构同时利用了超导体超导态的电感和失超后的电阻来限制故障电流,限流效果好,响应和复位速度快,是对桥式限流结构和混合型限流原理的有意义的探索.     

混合型超导限流器与距离保护的配合研究

随着电网规模的增大和拓扑结构的日益复杂,短路故障电流持续攀升,超导限流器是最理想的短路故障电流限制装置,电力系统正常运行时,超导限流器的阻抗为零,对电力系统运行无影响,当电力系统发生短路,故障电流超过超导体临界电流,超导体失超呈现大阻抗限制短路故障电流.超导故障限流器无论是哪种限流原理,在限流的故障过程中总会有阻抗元件串入到系统中,从而使得电网参数发生变化,对继电保护产生影响.本文通过研究混合型超导限流器对距离保护的影响,借助于微机保护的快速实时特性,对线路距离保护的整定算法作相应的修改,解决混合型超导限流器与电网距离保护的配合问题.     

饱和铁心型超导限流器

饱和铁心型超导限流器具有限流功能可靠、输电稳态损耗小、限流恢复时间短等优异特性。根据其工作原理,一方面,用于直流励磁的超导绕组自身不承受短路电流冲击,这避免了其它类型超导限流器中由于超导绕组失超所带来的诸多技术难题;另一方面,其主体电抗器可以借鉴成熟的铁心电抗器技术。因此,饱和铁心型超导限流器的以其优异的性能特性和成熟的工程实现技术,成为迄今为止人们研究的各类超导限流器中的最具实用价值的一种。在电网容量不断扩大,智能化水平不断提高的今天,饱和铁心型超导限流器有非常广阔的应用前景。文中将叙述饱和铁心型超导限流器的基本原理、结构形式、功能特性,并对已在云南普吉变电站挂网运行的35kV/90MVA超导限流器进行简要介绍。     

电压补偿型高温超导限流-储能系统仿真及实验研究

电压补偿型高温超导限流-储能系统是一种新型的超导电力装置，它具有暂态时限制短路电流、稳态时储存能量同时补偿电压不平衡和改善系统谐波的功能．本文介绍了电压补偿型高温超导限流—储能系统的原理和拓扑结构，利用MatLab仿真工具对其改善电力系统电能质量的功能进行了仿真，并通过DSP芯片TMS240实现了该功能的实验研究，验证了仿真结果的可行性．     

感应屏蔽型高温超导故障电流限制器测试系统

根据感应屏蔽型高温超导故障电流限制器的基本原理 ,研制了一套限流器动态性能测试系统 ,用于实时检测在额定状态和故障状态下限流器的电流、电压。详细地阐述了该测试系统的基本原理 ,给出了系统的软、硬件组成及实验结果     

Status of high temperature superconductor cable and fault current limiter projects at American Superconductor

This paper will describe the status of three key programs currently underway at American Superconductor Corp. The first program is the LIPA project which is a transmission voltage high temperature superconducting cable program, with funding support from the US Department of Energy. The 600 m cable, capable of carrying 574 MVA, was successfully installed and commissioned in LIPA grid on April 22, 2008. An overview of the project, system level design details and operational data will be provided. In addition, the status of the newly awarded LIPA II project will be described. The second program is Project Hydra, with funding support from the US Department of Homeland Security, to design, develop and demonstrate an HTS cable with fault current limiting functionality. The cable is 300 m long and is being designed to carry 96 MVA at a distribution level voltage of 13.8 kV. The cable will be permanently installed and energized in Manhattan, New York in 2010. The initial status of Project Hydra will be presented. The final program to be discussed is a transmission voltage, high temperature superconducting fault current limiter funded by the US DOE. The project encompasses the design, construction and test of a 115 kV FCL for power transmission within a time frame of 4–5 years. Installation and testing are planned for a Southern California Edison substation. A project overview and progress under the first phase will be reported.     

三相电抗器型高温超导限流器的阻抗与动态仿真

三相电抗器型超导故障限流器(SCFCL)由三个同匝数的超导绕组绕在单一铁芯上组成，正常工作时阻抗为零，接地短路时，相当于串联了一个大电感，若发生三相或两相短路，其电阻突然增大；本分析了它在各种运行状态下其铁芯内的磁通变化，推导出了相应的阻抗公式；设计了一个小型样机，并对该样机的进行了动态仿真，其结果与理论分析一致．     

基于PSCAD/EMTDC的高温超导电缆模型

在PSCAD/EMTDC中对国内首条110kV冷绝缘高温超导电缆建立了模型,该模型能够反映出电流在导体层和铜骨架之间的分流情况;将MATLAB与PSCAD/EMTDC通过接口程序连接,在MATLAB中编写了导体层阻值的计算程序,该程序考虑到了温度和电流的影响,能够反映出每一个采样时间段内阻值的变化情况;设置了单相接地故障,对故障电流下超导电缆的失超过程进行了仿真,得到并分析了失超过程中电流波形图以及导体层的温度曲线。