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 被引量：13

1

作者 陈妍君 《河南师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第5期53-59,共7页

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... 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. 展开更多

关键词 电阻型超导限流器 二代高温超导带材 继电保护装置 PSCAD 10kV配电网 配合

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160 kV 1 kA电阻型超导直流限流器设计与应用 被引量：6

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作者 郭佩乾 袁志昌 +3 位作者 宋萌 马韬 盛超 骆潘钿 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期3221-3231,共11页

电阻型超导直流限流器作为故障短路电流的新型抑制设备已被较多学者研究,但尚未有其在多端柔性直流输电系统实际场景中的设计、应用效果和相关影响性分析与研究。论文针对160 kV 1 kA电阻型超导直流限流器在南澳多端柔性直流工程的设计... 电阻型超导直流限流器作为故障短路电流的新型抑制设备已被较多学者研究,但尚未有其在多端柔性直流输电系统实际场景中的设计、应用效果和相关影响性分析与研究。论文针对160 kV 1 kA电阻型超导直流限流器在南澳多端柔性直流工程的设计与应用进行了总结,主要包括以下几部分:(1)电阻型超导直流限流器在柔性直流输电系统应用的可行性研究与其对短路电流发展特性的影响分析;(2)超导直流限流器失超态电阻快速计算研究,基于R-Q曲线的在线迭代计算方法;(3)160kV 1 kA电阻型超导直流限流器参数与设备设计方案研究;(4)含电阻型超直流限流器的南澳柔性直流工程控制保护系统架构分析。最后,对加装所研发电阻型超导限流器的南澳柔性直流工程开展了人工短路试验,并通过仿真结果和实测数据验证了以上研究内容的正确性与有效性。 展开更多

关键词 多端柔性直流输电工程 电阻型超导直流限流器 R-Q曲线 失超态电阻 在线迭代计算方法 单极人工短路试验

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含电阻型超导限流器的南澳柔性直流系统故障特性分析 被引量：14

3

作者 金晶 殷勤 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期286-291,共6页

多端柔性直流输电系统直流侧发生故障时故障电流较大,需要在直流侧配置限流装置。文中以南澳多端柔性直流输电工程为例,首先在PSCAD/EMTDC平台上搭建了含电阻型超导限流器的南澳多端柔直工程仿真模型;其次,在模拟系统直流侧发生极间短... 多端柔性直流输电系统直流侧发生故障时故障电流较大,需要在直流侧配置限流装置。文中以南澳多端柔性直流输电工程为例,首先在PSCAD/EMTDC平台上搭建了含电阻型超导限流器的南澳多端柔直工程仿真模型;其次,在模拟系统直流侧发生极间短路故障工况下,对比分析最大阻值不同的电阻型超导限流器的限流能力,从而确定了限流器的最大阻值;进而,模拟系统直流侧发生负极接地故障,对比分析了未接入限流器和接入限流器两种运行工况下的线路电流电压仿真曲线;仿真结果表明,电阻型超导限流器能有效抑制短路故障电流,可降低系统对直流断路器开断能力的要求,提高系统运行的安全性。 展开更多

关键词 多端柔性直流输电 电阻型超导限流器 故障特性 短路电流抑制

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基于电阻型超导限流器的直流线路纵联保护方法 被引量：7

4

作者 肖磊石 盛超 +2 位作者 骆潘钿 王常骐 杨嵩 《广东电力》 2020年第8期11-17,共7页

柔性直流系统中双极短路故障电流的限流和对故障线路快速可靠的开断是实现柔性直流系统安全运行的重要保证。以南澳多端柔性直流示范工程为例,提出一种基于电阻型超导限流器的直流线路纵联保护方法。该方法结合超导材料特性,克服传统电... 柔性直流系统中双极短路故障电流的限流和对故障线路快速可靠的开断是实现柔性直流系统安全运行的重要保证。以南澳多端柔性直流示范工程为例,提出一种基于电阻型超导限流器的直流线路纵联保护方法。该方法结合超导材料特性,克服传统电流差动保护依赖额外电流测量设备的缺点,利用电阻型超导直流限流器失超时两端电压的正负,配合混合式直流断路器,实现有选择性的故障隔离。分析电阻型超导限流器在南澳多端柔性直流示范工程中的应用场景,在此基础上提出直流线路纵联保护流程和逻辑时序,最后在某四端柔性直流系统中进行仿真。仿真结果验证了该保护方法的可行性,可实现对直流线路双极短路故障的快速隔离。 展开更多

关键词 柔性直流系统 电阻型超导限流器 直流限流器 纵联保护

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电阻型超导限流器失超电阻测量方法 被引量：3

5

作者 盛超 肖磊石 +2 位作者 骆潘钿 杨嵩 王常骐 《广东电力》 2020年第3期51-56,共6页

针对安装于高压柔性直流电网中的电阻型超导限流器的失超电阻难以测量的问题,提出一种适用于高电压等级下超导限流器的失超电阻间接计算方法。该方法利用超导限流器样机失超电阻易于测量、对试验环境要求相对较低的特点,通过超导限流器... 针对安装于高压柔性直流电网中的电阻型超导限流器的失超电阻难以测量的问题,提出一种适用于高电压等级下超导限流器的失超电阻间接计算方法。该方法利用超导限流器样机失超电阻易于测量、对试验环境要求相对较低的特点,通过超导限流器失超电阻和其常温电阻之间存在的比例关系,基于热等效原理对超导限流器样机进行交流冲击试验,进而获得样机的失超电阻值;最后通过推算得到了超导限流器的失超电阻值。通过与仿真模型仿真值的对比证明了计算结果的准确性。 展开更多

关键词 高压柔性直流电网 电阻型超导限流器 失超电阻测量 等比例法 热积累等效

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分裂电抗型超导限流器的交直流限流特性 被引量：15

6

作者 刘清峰 邱清泉 +3 位作者 张志丰 宋乃浩 靖立伟 韩冬 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期456-462,共7页

随着交直流电网规模的不断增长,纯电阻型超导限流器已经难以满足其限流需求。为了减少超导带材的用量并提高电阻型超导限流器的经济性,通过引入空芯分裂电抗器,研究了一种分裂电抗型超导限流器（DRSFCL）并对其基本限流原理进行了分析... 随着交直流电网规模的不断增长,纯电阻型超导限流器已经难以满足其限流需求。为了减少超导带材的用量并提高电阻型超导限流器的经济性,通过引入空芯分裂电抗器,研究了一种分裂电抗型超导限流器（DRSFCL）并对其基本限流原理进行了分析。通过建模和仿真研究,主要分析了DRSFCL在10 k V电压下的交直流限流特性,得到其在交流冲击下可有效地限制短路电流的第一波峰值,限流作用比较明显,且在直流冲击下也有较好的限流作用。最后通过直流冲击平台对部分直流仿真结果进行了试验验证,试验结果与仿真结果基本一致。 展开更多

关键词 分裂电抗型超导限流器 分裂电抗器 电阻型超导限流器 直流冲击平台 交直流限流特性

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限流器用第二代超导带材大电流冲击过程的物理模型研究 被引量：5

7

作者 刘路昕 张京业 +4 位作者 滕玉平 靖立伟 赵连岐 朱志芹 许熙 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2017年第10期76-80,共5页

为研究用于电阻型超导限流器的第二代(2G)超导带材的故障限流特性,本文对在该过程中带材的瞬态物理变化进行分析,结合2G超导带材的物理结构及成分配比,针对短时交流大电流冲击下超导体瞬间从超导态转变为有阻态过程,建立超导带材的物理... 为研究用于电阻型超导限流器的第二代(2G)超导带材的故障限流特性,本文对在该过程中带材的瞬态物理变化进行分析,结合2G超导带材的物理结构及成分配比,针对短时交流大电流冲击下超导体瞬间从超导态转变为有阻态过程,建立超导带材的物理模型。利用Matlab对该过程进行数字建模仿真,获得故障限流过程中超导带材的电流、电阻等系列参量的直观变化规律,并对上述物理模型进行校验,实验验证仿真结果的有效性。 展开更多

关键词 2G带材 电阻型超导限流器 过流冲击 物理模型

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超导限流器与机械式直流断路器的全电流开断配合方法 被引量：6

8

作者 李宏旭 项彬 +3 位作者 于书汀 耿英三 刘志远 王建华 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期4497-4505,共9页

目前机械式高压直流断路器开断小电流过程中,真空开关需要承受极高的di/dt、额定电流,小容量短路电流开断难度大。为此,提出了一种改进的超导限流器与机械式高压直流断路器全电流开断配合方法,依托电阻型超导限流器独特的失超特性,利用... 目前机械式高压直流断路器开断小电流过程中,真空开关需要承受极高的di/dt、额定电流,小容量短路电流开断难度大。为此,提出了一种改进的超导限流器与机械式高压直流断路器全电流开断配合方法,依托电阻型超导限流器独特的失超特性,利用超导限流器的失超电压为机械式直流断路器的谐振电容进行短路电流适应型充电,针对不同范围的电流开断,真空断路器可提供灵活变化的反向电流,大幅降低了机械式直流断路器开断小电流时承受的di/dt,提高了其全电流范围开断的可靠性。首先介绍了机械式直流断路器与超导限流器配合的拓扑结构与配合原理,然后在200 kV直流电路中建立了拓扑结构的数学模型,分析了小电流和30%、60%额定阶段电流开断过程。仿真表明,进行30%额定阶段电流开断时,机械式直流断路器承受的di/dt降低了86%。最后,通过低电压实验验证了配合方案与设计方法的可行性。 展开更多

关键词 电阻型超导限流 高压直流开断 失超特性 多端直流网络 机械式直流断路器 全电流开断

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高温超导直流限流器的研究与应用综述 被引量：8

9

作者 王常骐 李斌 +2 位作者 信赢 盛超 宋萌 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2021年第18期179-191,共13页

实现快速有效的故障限流是直流系统控制保护的关键技术之一,利用超导特性研制的超导直流限流器具有理想的限流性能,近年来得到广泛研究和持续发展。以超导模块呈现的限流效果为依据,归纳了现有高温超导直流限流器的主要类别和工作原理,... 实现快速有效的故障限流是直流系统控制保护的关键技术之一,利用超导特性研制的超导直流限流器具有理想的限流性能,近年来得到广泛研究和持续发展。以超导模块呈现的限流效果为依据,归纳了现有高温超导直流限流器的主要类别和工作原理,阐述了超导材料对超导限流器限流性能和适用性的影响,梳理了超导限流器在直流系统中的接入方案,并结合超导直流限流器、换流器和直流断路器的配合关系,提炼了直流系统对配置超导直流限流器的性能要求,总结了超导直流限流器的演变规律,并指出其未来的应用趋势。 展开更多

关键词 高温超导 电阻型超导限流器 电感型超导限流器 短路故障 直流限流器

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基于混合型柔性限流器直流配网故障暂态特性研究 被引量：6

10

作者 李清波 林佳壕 《电气工程学报》 2020年第4期65-74,共10页

针对直流配电网极间短路故障,提出一种基于桥型电路的混合型柔性限流策略。限流装置由超导限流器和整流器控制的自激式限流器构成。系统正常运行时,桥型电路通过二极管电流关系将中间支路旁路,限流装置不接入系统,不影响系统运行状态。... 针对直流配电网极间短路故障,提出一种基于桥型电路的混合型柔性限流策略。限流装置由超导限流器和整流器控制的自激式限流器构成。系统正常运行时,桥型电路通过二极管电流关系将中间支路旁路,限流装置不接入系统,不影响系统运行状态。系统出现极间短路故障时,桥型电路的桥臂电流发生变化,自然换路将限流装置接入系统。通过电阻型超导失超,增加故障回路中的阻值大小;自激式限流器中的限流电感在故障回路中形成反向的钳位电压,减小放电回路的电压。并通过控制回路改变受控电感的钳位电压,实现对故障电流大小的柔性控制。最后,通过Matlab/Simulink仿真平台搭建配电网模型,验证文中所提限流策略的可行性和有效性。 展开更多

关键词 直流配电网 极间短路故障 电阻型超导 自激式限流器

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区域电网电磁暂态等值及短路电流直流分量分析 被引量：8

11

作者 何泽宇 陈小月 +3 位作者 张杏子 文习山 张锋 亢朋朋 《电测与仪表》 北大核心 2020年第20期10-15,152,共7页

西北电网电源接入密集、电压级差大,容易引起短路电流超标。但常规限流措施会增大短路电流直流分量的衰减时间,影响断路器的开断能力。文章针对我国西北某大级差、电源密集型电网,搭建了多节点复杂电网发生短路时电磁暂态的等值简化计... 西北电网电源接入密集、电压级差大,容易引起短路电流超标。但常规限流措施会增大短路电流直流分量的衰减时间,影响断路器的开断能力。文章针对我国西北某大级差、电源密集型电网,搭建了多节点复杂电网发生短路时电磁暂态的等值简化计算模型。在该模型的基础上研究了短路电流直流分量对断路器开断能力的影响,分析了直流分量衰减时间常数折算的方法,并在采取常规限流措施的基础上,计算了加装电阻型超导限流器对超标厂站直流分量的抑制效果。结果表明:直流分量的衰减时间常数不能直接作为断路器选型的依据,需要将其折算至标准规定的试验基准值下;电阻型超导限流器可以有效地抑制加装位置附近回路的短路电流直流分量,加装后时间常数下降25%左右,但是对电气距离较远的厂站抑制作用较弱。文中的结论可为断路器的合理选型以及限流新技术的应用提供参考。 展开更多

关键词 直流分量 电磁暂态 时间常数折算 电阻型超导限流器

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含限流器的多端柔直系统故障保护策略 被引量：33

12

作者 周光阳 李妍 +2 位作者 何大瑞 韩民晓 黄闻而达 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第7期1432-1443,共12页

针对采用模块化多电平换流器(MMC)的多端直流系统(MTDC)故障电流大、上升速度快,现有混合式直流断路器(DCCB)无法快速有效隔离故障区域的问题,提出一种新型故障处理策略。通过对比电感型超导限流器(I-SFCL)和电阻型超导限流器(R-SFCL)... 针对采用模块化多电平换流器(MMC)的多端直流系统(MTDC)故障电流大、上升速度快,现有混合式直流断路器(DCCB)无法快速有效隔离故障区域的问题,提出一种新型故障处理策略。通过对比电感型超导限流器(I-SFCL)和电阻型超导限流器(R-SFCL)对短路电流的影响,选取更具限流优势的R-SFCL,结合实验建立其失超和恢复超导态的等效模型。在分析R-SFCL和DCCB配合原理的基础上,提出R-SFCL和DCCB配合的故障处理流程。基于舟山工程在PSCAD/EMTDC仿真平台上对所提新型配合策略加以验证,仿真结果表明该配合策略能够快速地隔离故障,实现非故障站的故障穿越,提高了MTDC系统的稳定运行能力。 展开更多

关键词 MMC-MTDC 电阻型超导限流器 混合式直流断路器 保护策略 直流故障穿越

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基于限流器和断路器配合的柔性直流输电故障保护策略 被引量：6

13

作者 周光阳 韩民晓 黄闻而达 《全球能源互联网》 2018年第5期594-602,共9页

由于柔性直流电网具有低阻尼的特点,直流侧发生短路后故障电流上升速度极快。若不能限制电流上升速率、及时切除故障,会造成设备损坏,同时将会造成换流站闭锁,影响供电可靠性。本文通过分析直流系统故障清除条件,提出了基于电阻型超导... 由于柔性直流电网具有低阻尼的特点,直流侧发生短路后故障电流上升速度极快。若不能限制电流上升速率、及时切除故障,会造成设备损坏,同时将会造成换流站闭锁,影响供电可靠性。本文通过分析直流系统故障清除条件,提出了基于电阻型超导限流器和混合式直流断路器配合的故障处理策略。参考实际工程参数,在PSCAD/EMTDC仿真平台搭建了双端伪双极VSC-HVDC系统,验证了所提保护策略能够在发生极间短路故障时快速隔离故障线路,并实现换流站的故障穿越,对故障清除后系统恢复具有积极意义。 展开更多

关键词 电阻型超导限流器 直流断路器 MMC 直流故障限制 VSC-HVDC

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直流微电网故障限流特性分析 被引量：14

14

作者 吴跃斌 祁天星 +3 位作者 马涛 申家铭 曾健宝 侯磊 《电网与清洁能源》 北大核心 2021年第6期18-28,34,共12页

直流微电网系统拓扑复杂、工作模式繁多、电力电子集成度高及各类电力电子装置耐故障冲击电流能力弱,为系统故障的保护隔离带来了巨大挑战。通过分析直流微电网故障时的暂态特性,将故障过程分为4个阶段,并针对每个阶段对直流线路、VSC... 直流微电网系统拓扑复杂、工作模式繁多、电力电子集成度高及各类电力电子装置耐故障冲击电流能力弱,为系统故障的保护隔离带来了巨大挑战。通过分析直流微电网故障时的暂态特性,将故障过程分为4个阶段,并针对每个阶段对直流线路、VSC换流器及其电力电子器件的影响进行分析,为针对直流微电网的故障限流方案的配置原理提供依据。通过比较分析电感型限流器和电阻型超导限流器在直流微电网中的限流特性,得出电阻型超导故障限流器在满足直流微电网因多模式切换所需的高动态性能的同时,实现了对交直流线路及换流器内部电力电子器件的故障电流的快速抑制,从而降低直流微电网对直流断路器故障隔离的快速性和开断能力要求。通过分析限流器参数对限流特性的影响规律,为其参数选择提供依据。利用PSCAD/EMTDC仿真平台对典型直流微电网短路故障及限流方案进行仿真测试,验证了直流微电网的故障特性和电阻型超导限流方法的优越性。 展开更多

关键词 直流微电网 故障分析 故障限流 电感型限流器 电阻型超导限流器

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