饱和铁心型高温超导故障限流器数学模型的分析与参数设计 被引量：53

1

作者 王付胜 刘小宁 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第8期135-139,共5页

首先对各种类型高温超导故障限流器(HTSCFCL)的优缺点做了简要的介绍,说明了饱和铁心型限流器的独特优点;对其数学模型进行了分析,并在此基础上推导出了这种限流器系统参数的设计公式;利用这些公式设计了一个限流器系统,并用电磁暂态仿... 首先对各种类型高温超导故障限流器(HTSCFCL)的优缺点做了简要的介绍,说明了饱和铁心型限流器的独特优点;对其数学模型进行了分析,并在此基础上推导出了这种限流器系统参数的设计公式;利用这些公式设计了一个限流器系统,并用电磁暂态仿真程序EMTP对其限流效果进行了验证和分析,结果证明推导出的公式是正确的,可以作为设计这种限流器系统的参考依据。 展开更多

关键词 饱和铁心型高温超导故障限流器 数学模型 参数设计 超导线圈 电抗器

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饱和铁心型高温超导故障限流器仿真建模及短路特征研究 被引量：9

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作者 张彦涛 秦晓辉 +1 位作者 项祖涛 汤涌 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期1562-1568,共7页

在建立饱和铁心型高温超导故障限流器(saturated iron-core type high temperature superconductive fault current limiters,SR-SFCL)电磁暂态仿真计算模型基础上,对电网发生短路故障后SR-SFCL一次绕组与励磁绕组的电流、电压过渡过程... 在建立饱和铁心型高温超导故障限流器(saturated iron-core type high temperature superconductive fault current limiters,SR-SFCL)电磁暂态仿真计算模型基础上,对电网发生短路故障后SR-SFCL一次绕组与励磁绕组的电流、电压过渡过程进行了定量计算,深入研究了一次绕组与励磁绕组电流、电压的特征和相互关系,分析了限流器对短路电流交流分量初始值、冲击电流和稳态短路电流的限制效果。研究指出:SR-SFCL对稳态短路电流具有很好的限制作用,充分发挥限流效果的关键是缩短励磁回路的灭磁时间,灭磁时间与一次电流、灭磁电阻取值等因素关系密切。 展开更多

关键词 饱和铁心型高温超导限流器 电磁暂态 灭磁时间 短路电流

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新型饱和铁心高温超导限流器的实验研究 被引量：24

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作者 张晚英 周辉 +6 位作者 胡雪峰 佘旺 刘东辉 聂舟 赵硕 刘伯鑫 朱英浩 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期494-501,共8页

饱和铁心型超导限流器的直流超导绕组中的直流影响短路故障电流的限流效果,研究发现,饱和铁心型超导限流器直流超导绕组中的直流还可以抑制谐波,并减少正常情况交流电流的波形畸变率。该文提出了一种新型饱和铁心高温超导限流器。新型... 饱和铁心型超导限流器的直流超导绕组中的直流影响短路故障电流的限流效果,研究发现,饱和铁心型超导限流器直流超导绕组中的直流还可以抑制谐波,并减少正常情况交流电流的波形畸变率。该文提出了一种新型饱和铁心高温超导限流器。新型饱和铁心高温超导限流器在正常工作情况下,两个固态开关SSTS处于闭合状态,直流超导绕组中的直流使饱和铁心型超导限流器处于饱和状态,限流器不会出现限流现象。在短路故障情况下,两个SSTS快速动作,断开限流器直流超导绕组中的直流,提高限流能力,同时使限流电阻快速串入超导限流器的交流回路限流,进一步提高限流效果。研究了该新型限流器的工作原理,分析限流参数的变化对其限流特性的影响。通过仿真和和实验研究发现,新型限流器的限流效果非常明显,并能实现线路重合闸,电网的稳态和暂态短路电流显著减少,电网电能质量和动态稳定性得到有效提高。 展开更多

关键词 饱和铁心 高温超导限流器 短路电流 直流 谐波抑制

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改进型饱和铁心高温超导限流器的实验研究 被引量：13

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作者 张晚英 胡雪峰 +3 位作者 周辉 佘旺 刘东辉 朱英浩 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第11期169-176,共8页

提出一种改进型饱和铁心高温超导限流器,其原副边绕组均采用超导绕组,在正常工作情况,没有限流现象。在短路故障情况,由于饱和铁心型高温超导限流器直流绕组中的直流电流影响限流能力,利用IGBT1快速断开直流电流以提高限流能力;同时断... 提出一种改进型饱和铁心高温超导限流器,其原副边绕组均采用超导绕组,在正常工作情况,没有限流现象。在短路故障情况,由于饱和铁心型高温超导限流器直流绕组中的直流电流影响限流能力,利用IGBT1快速断开直流电流以提高限流能力;同时断开限流器交流回路的IGBT2,使与之并联的限流电阻串入限流,提高了限流能力。研究了该限流器的工作原理,分析限流参数的变化对其限流特性的影响。仿真结果及实验结果表明,该限流器能抑制电力系统的谐波,具有明显的限流效果,能显著减少电力系统的暂态和稳态故障电流,实现线路重合闸,提高了电网电能质量和电力系统动态稳定性。 展开更多

关键词 高温超导限流器 饱和铁心 直流电流 仿真 短路电流

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饱和铁心型超导限流器故障电流快速模式识别 被引量：8

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作者 何熠 吴爱国 信赢 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期81-87,共7页

分析了开断直流励磁以及断开速度对该类超导限流器限流效果的影响,指出短路故障电流需要快速识别,设计和制造了三相小样机和相应的基于Labview和NI板卡的实时检测控制系统。提取了短路故障电流的三个重要特征:电流实时幅值、电流变化率... 分析了开断直流励磁以及断开速度对该类超导限流器限流效果的影响,指出短路故障电流需要快速识别,设计和制造了三相小样机和相应的基于Labview和NI板卡的实时检测控制系统。提取了短路故障电流的三个重要特征:电流实时幅值、电流变化率、故障时高电流变化率的持续时间,根据特征进行神经网络感知机模式分类,离线在Matlab环境下训练神经网络找出线性分类面,在NI板卡内部的FPGA上实现分类神经元,并综合采用阈值模糊化的方法,对故障进行复合决策,以提高辨识准确性和速度。对阈值法和复合决策法进行的比较实验,表明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 超导限流器 短路电流 高温超导体 饱和铁心故障限流器 模式识别 神经网络 LABVIEW

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饱和铁心型超导限流器的仿真设计方法 被引量：14

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作者 张绪红 周有庆 +1 位作者 吴桂清 朱青 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第6期49-52,共4页

分析了饱和铁心超导限流器的工作原理,给出了其正常工作的电磁约束关系。介绍了利用 PSPICE 进行仿真设计的新方法,为优化产品结构参数、准确预估限流效果提供了有效途径,最后介绍了一个设计实例。

关键词 饱和铁心型超导限流器 仿真 设计方法 短路电流 超导材料 电抗器

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饱和铁心型超导限流器压敏电阻的实验 被引量：7

7

作者 何熠 李长滨 +1 位作者 吴爱国 信赢 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期154-158,共5页

压敏电阻可抑制超导限流器断直流时产生的高压,同时加速直流励磁能量的释放以促使限流器交流侧快速退饱和,进入感性限流状态。为验证其保护和能量吸收作用,用NI采集卡、Labview以及其他电流电压传感器和可控的IGBT器件设计和制造了检测... 压敏电阻可抑制超导限流器断直流时产生的高压,同时加速直流励磁能量的释放以促使限流器交流侧快速退饱和,进入感性限流状态。为验证其保护和能量吸收作用,用NI采集卡、Labview以及其他电流电压传感器和可控的IGBT器件设计和制造了检测控制系统。对不同压敏电压等级的压敏电阻进行断直流的放电实验以验证其抑制电压的保护作用。结果表明:断直流时储存能量的释放是超导限流器产生高压的原因;励磁储能一定且压敏电阻通流量一定的条件下,压敏电压越大断直流产生的电压也越大,同时电流断开时间越小则能量释放时间越小。所得结果为设计更大容量的超导限流器,选择不同压敏电阻的压敏电压和通流量等级提供了实验和计算参考。 展开更多

关键词 过压抑制 超导限流器 氧化锌压敏电阻 饱和铁心 故障电流 压敏电压

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饱和铁心型超导限流器在柔直系统中的限流特性研究 被引量：7

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作者 谭翔宇 任丽 +2 位作者 唐跃进 石晶 徐颖 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第S02期556-561,共6页

饱和铁心型超导限流器是一种新型故障限流装置,在处理电力系统短路故障方面具有广阔应用前景。该限流器利用铁心的饱和特性,具有响应速度快、限流过程不失超等优点。但是,目前对于饱和铁心型超导限流器的研究主要集中在交流系统,对其在... 饱和铁心型超导限流器是一种新型故障限流装置,在处理电力系统短路故障方面具有广阔应用前景。该限流器利用铁心的饱和特性,具有响应速度快、限流过程不失超等优点。但是,目前对于饱和铁心型超导限流器的研究主要集中在交流系统,对其在柔性直流输电系统中的应用效果及限流特性的研究较少。该文分析了饱和铁心型超导限流器在柔直系统中的限流机理,基于PSCAD/EMTDC,研究了限流器在基于模块化多电平换流器的柔性直流输电(MMC-HVDC)系统中的限流特性。结果表明,饱和铁心型限流器对柔直系统短路电流峰值具有很强的限制作用,但无法限制故障稳态电流值。最后,分析了励磁电流大小对铁心饱和状态及限流器限流效果的影响,明确了励磁电流的选取原则。 展开更多

关键词 饱和铁心型超导限流器 柔性直流输电技术 直流短路 电感铁心

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直流SMC铁心高温超导故障限流器的研究 被引量：14

9

作者 褚建峰 孟向军 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2014年第13期59-63,共5页

分析了直流电力系统保护的发展现状,设计了一种铁心型高温超导故障限流器。为了尽量延长限流的时间,限流器的铁心采用软磁复合材料(SMC)。限流器在系统正常工作时对电力系统影响很小,当短路故障发生时,它会很快表现为大阻抗以限制短路... 分析了直流电力系统保护的发展现状,设计了一种铁心型高温超导故障限流器。为了尽量延长限流的时间,限流器的铁心采用软磁复合材料(SMC)。限流器在系统正常工作时对电力系统影响很小,当短路故障发生时,它会很快表现为大阻抗以限制短路电流。基于磁场有限元与电路耦合的计算方法,首先对限流线圈在短路过程中的非线性电感进行精确计算,然后结合计算结果,在电路仿真程序中计算短路电流。通过对比SMC与硅钢铁心材料限流器的限流情况,可以看出SMC铁心限流器对于直流电力系统短路故障的限流效果更好。在短路故障发生后8 ms时,该限流器能将短路电流限制到最大值的12%。 展开更多

关键词 直流 高温超导 故障限流器 铁心型 软磁复合材料

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一种基于饱和铁心型超导限流器的混合直流限流电路的研究 被引量：4

10

作者 路佳宁 信赢 +2 位作者 王常骐 杨超 杨天慧 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期43-52,共10页

基于电压源型换流器的高压直流输电系统的故障电流幅值大、上升速度快,现有直流断路器的故障电流开断容量和开断速度受到很大挑战。提出一种基于饱和铁心型超导限流器的混合直流限流电路,利用饱和铁心型超导限流器及限流电阻共同作用实... 基于电压源型换流器的高压直流输电系统的故障电流幅值大、上升速度快,现有直流断路器的故障电流开断容量和开断速度受到很大挑战。提出一种基于饱和铁心型超导限流器的混合直流限流电路,利用饱和铁心型超导限流器及限流电阻共同作用实现阻感复合限流,并借助吸能电阻达到加速故障电流清除、缓解直流断路器开断压力的目的。根据直流故障暂态特性,结合该混合直流限流电路与混合式直流断路器的配合策略,分阶段对该混合直流限流电路的工作原理进行理论解析。通过数学推导给出所提混合直流限流电路的参数设计原则。最后,在PSCAD/EMTDC仿真平台中对所提混合直流限流电路的原理正确性和功能有效性进行验证。结果表明,所提混合直流限流电路能有效抑制故障电流、缩短故障线路隔离时间、减少避雷器吸能并能实现饱和铁心型超导限流器快速恢复。 展开更多

关键词 直流故障 混合直流限流电路 饱和铁心型超导限流器 直流断路器 阻感限流效果

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基于ANSYS的饱和铁心型限流器建模与仿真 被引量：8

11

作者 宋萌 林哲侃 +2 位作者 罗运松 胡晶 李达义 《广东电力》 2019年第4期55-61,共7页

为了解决传统的饱和铁心型故障限流器存在的限流能力差、体积和重量过大等缺点,提出一种改进的饱和铁心型故障限流器。通过改进传统饱和铁心型故障限流器的结构和工作原理,增大了限流器限流阻抗与稳态阻抗的比值,提升了限流器的限流能力... 为了解决传统的饱和铁心型故障限流器存在的限流能力差、体积和重量过大等缺点,提出一种改进的饱和铁心型故障限流器。通过改进传统饱和铁心型故障限流器的结构和工作原理,增大了限流器限流阻抗与稳态阻抗的比值,提升了限流器的限流能力,同时减小了饱和铁心型限流器的体积、重量和损耗。利用ANSYS有限元仿真软件,在典型的10 kV应用场景下对改进的饱和铁心型故障限流器及其励磁系统进行建模与仿真。仿真结果验证了改进的饱和铁心型故障限流器理论的正确性,显示了利用ANSYS建立电磁场与电路模型及进行仿真分析的优越性。 展开更多

关键词 饱和铁心型 故障限流器 ANSYS MAXWELL Simplorer 建模 仿真

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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

12

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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一种快速储能式直流限流器拓扑的电气参数分析 被引量：6

13

作者 陈鹤冲 袁佳歆 +2 位作者 许顺凯 陈凡 张哲维 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第14期3043-3054,共12页

传统饱和铁心型故障限流器在开断时反向过电压较高,而耗能型故障限流器承受故障电流时间长、发热大和成本高,因此该文提出一种快速储能式直流限流器拓扑,具有过电压小、响应快及能量二次利用等优点。首先,分析该快速储能式限流器的拓扑... 传统饱和铁心型故障限流器在开断时反向过电压较高,而耗能型故障限流器承受故障电流时间长、发热大和成本高,因此该文提出一种快速储能式直流限流器拓扑,具有过电压小、响应快及能量二次利用等优点。首先,分析该快速储能式限流器的拓扑结构和工作原理,即通过磁耦合的方式引入辅助支路,从而实现快速吸收故障能量的目的;其次,建立该限流器的电路模型,给出主要电气参数设计方法;然后,通过磁路有限元与电路仿真相结合,对关键电气参数进行优化计算;最后,进行全过程工况仿真,得到限流器的暂态电压和电流波形,并通过与解析解计算结果和不同类型直流限流器仿真结果的对比。验证了该文所提出限流器的可行性和有效性。 展开更多

关键词 饱和铁心型故障限流器 直流断路器 快速储能 磁耦合 吸能 过电压

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