一种新型固态短路限流器拓扑及其控制策略 被引量：37

1

作者 陈刚 江道灼 +1 位作者 吕征宇 吴兆麟 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2004年第3期32-36,共5页

介绍一种适用于中高压电网的新型固态短路故障限流器,正常工作时对线路几乎无影响;当故障发生时,旁路交流电抗器立即自动插入故障回路进行限流,检测到故障后将故障相桥路进行逆变。直流电抗器中的能量回馈电网,桥路尽快退出故障线路的运... 介绍一种适用于中高压电网的新型固态短路故障限流器,正常工作时对线路几乎无影响;当故障发生时,旁路交流电抗器立即自动插入故障回路进行限流,检测到故障后将故障相桥路进行逆变。直流电抗器中的能量回馈电网,桥路尽快退出故障线路的运行,随后故障电流完全由旁路交流电抗器限制。新型限流器的固态器件和直流电抗参数不受电网允许的短路电流水平约束,所以可进行灵活优化设计。理论分析和单相固态限流器在三相系统中的仿真结果表明,整个单相桥路相当于过零点断开的开关,限流器不会引起附加振荡和过电压,控制方法简单,新型固态限流器具有良好特性,在电力系统中有深入研究和开发的意义。 展开更多

关键词 短路电流 固态短路限流器 旁路电感 柔性交流输电系统 电网 拓扑 控制

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多功能固态限流器的现状及展望 被引量：27

2

作者 涂春鸣 姜飞 +2 位作者 郭成 帅智康 姚鹏 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第16期146-153,共8页

固态限流器(SSFCL)使用概率的低下与其昂贵的投资成本形成显著矛盾。在收集大量文献的基础上总结了国内外关于固态限流器的发展及研究现状,特别对现有几种初步满足多种功能的固态限流器拓扑结构、技术特点与应用前景进行了分析,并提出... 固态限流器(SSFCL)使用概率的低下与其昂贵的投资成本形成显著矛盾。在收集大量文献的基础上总结了国内外关于固态限流器的发展及研究现状,特别对现有几种初步满足多种功能的固态限流器拓扑结构、技术特点与应用前景进行了分析,并提出了笔者近年来研究的一种新型多功能固态限流器(MSSFCL)的拓扑结构。探讨了多功能固态限流器研究中亟需解决的关键技术问题。最后,介绍了MSSFCL的应用趋势。 展开更多

关键词 电力系统 电力电子 多功能 固态限流器

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固态短路限流器的研究与发展 被引量：65

3

作者 陈刚 江道灼 吴兆麟 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2003年第10期89-94,共6页

概括了当今限流技术的基本工作原理、技术特点 ,并详细介绍了现有的各种固态限流器 ,诸如 GTO开关型限流器、谐振式限流器、可变阻抗式限流器、具有串联补偿作用的限流器、无损耗电阻器式限流器、混合限流器、新型桥式固态短路限流器的... 概括了当今限流技术的基本工作原理、技术特点 ,并详细介绍了现有的各种固态限流器 ,诸如 GTO开关型限流器、谐振式限流器、可变阻抗式限流器、具有串联补偿作用的限流器、无损耗电阻器式限流器、混合限流器、新型桥式固态短路限流器的拓扑结构及工作原理 ,综述固态限流器的国内外发展状况 。 展开更多

关键词 固态短路限流器 拓扑结构 工作原理 电力系统 柔性交流输电系统

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新型固态限流器三相主电路拓扑及控制策略研究 被引量：38

4

作者 赵中原 吕征宇 江道灼 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第12期42-46,共5页

基于多项实用专利,提出适合限制三相电网短路故障电流的耦合法固态限流器电路拓扑结构及其工作原理,并得到该固态三相限流器的特点;通过建立其数学模型,并以逆变控制模式为例,分析了其限流机理。结合使用并联旁路电感的方法,可以使此三... 基于多项实用专利,提出适合限制三相电网短路故障电流的耦合法固态限流器电路拓扑结构及其工作原理,并得到该固态三相限流器的特点;通过建立其数学模型,并以逆变控制模式为例,分析了其限流机理。结合使用并联旁路电感的方法,可以使此三相拓扑电路具有基本不产生谐波、运行控制灵活且简单可靠等优点。通过样机试验,验证了该三相电路拓扑和控制策略的有效性,并具有工业应用化前景。 展开更多

关键词 固态限流器 三相 策略研究 电路拓扑结构 实用专利 工作原理 故障电流 电网短路 数学模型 控制模式 旁路电感 结合使用 拓扑电路 运行控制 样机试验 控制策略 工业应用 耦合法 谐波

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具有旁路电感的新型固态故障限流器的研究(英文) 被引量：20

5

作者 陈刚 江道灼 +2 位作者 蔡永华 吕征宇 陈兆麟 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第7期200-205,共6页

提出一种适用于高压电网的具有旁路电感的新型固态故障限流器,分析了新型固态故障限流器的工作机理,给出了在各种短路故障情况下的控制策略,并对其进行仿真研究。理论分析和仿真结果及试验表明,系统正常运行时,限流器对电力系统没有明... 提出一种适用于高压电网的具有旁路电感的新型固态故障限流器,分析了新型固态故障限流器的工作机理,给出了在各种短路故障情况下的控制策略,并对其进行仿真研究。理论分析和仿真结果及试验表明,系统正常运行时,限流器对电力系统没有明显的影响;故障一旦发生,立刻控制桥路,尽快关闭桥路使桥路退出故障回路的运行,同时旁路电感立刻插入线路进行限流,不会引起附加振荡和过电压,控制方法简单,新型固态限流器具有良好特性,是电力系统中有前途的保护设备。 展开更多

关键词 固态故障限流器 电力系统 控制策略 旁路电感 短路电流 仿真

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新型固态故障限流器对电力系统暂态稳定性的影响 被引量：40

6

作者 郝志杰 江道灼 蔡永华 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2004年第8期50-56,共7页

基于固态限流器在电力系统中应用的研究,以一个简化的单机对无穷大系统发生三相对称短路为例,从系统暂态稳定的角度,分别详细分析了电抗型与电阻型两种新型固态限流器的行为特性,验证了固态限流器对于提高系统暂态稳定性的显著作用,归... 基于固态限流器在电力系统中应用的研究,以一个简化的单机对无穷大系统发生三相对称短路为例,从系统暂态稳定的角度,分别详细分析了电抗型与电阻型两种新型固态限流器的行为特性,验证了固态限流器对于提高系统暂态稳定性的显著作用,归纳出电抗型限流器与电阻型限流器作用于系统暂态稳定特性的特点与差异。 展开更多

关键词 固态限流器 短路故障 暂态稳定

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新型混合式限流断路器设计及其可靠性分析 被引量：57

7

作者 王晨 张晓锋 +3 位作者 庄劲武 江壮贤 戴超 杨锋 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2008年第12期61-67,共7页

混合式限流断路器兼备了机械开关良好的静态特性和固态开关无弧快速分断的动态特性,是国际上断路器研究的新方向。文中提出了一种基于快速晶闸管的新型混合式限流断路器结构,并针对低压场合,开展了2kA/320V混合式限流断路器样机的设计... 混合式限流断路器兼备了机械开关良好的静态特性和固态开关无弧快速分断的动态特性,是国际上断路器研究的新方向。文中提出了一种基于快速晶闸管的新型混合式限流断路器结构,并针对低压场合,开展了2kA/320V混合式限流断路器样机的设计研制工作。深入分析了限流断路器的关断可靠性,证明了关键参数设计的正确性,并对参数设计进行了优化。试验结果表明,自行研制的超高速斥力开关能够在接到分闸指令280μs时间内完成触头分离,将电流转移到由大功率快速晶闸管组成的固态开关电路上,该快速晶闸管开关电路可在最短53μs时间内实现对10kA短路电流的可靠分断。 展开更多

关键词 混合式限流器 混合式断路器 固态开关 快速晶闸管

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新型桥式固态故障电流限制器 被引量：16

8

作者 杨尚瑾 许海 +3 位作者 赵波 李欣 喻劲松 汪扬 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期128-133,共6页

文中提出了一种新型桥式固态故障电流限制器,该装置由二极管、晶闸管和限流电抗等组成。在系统正常运行时,新型故障电流限制器运行于整流桥模式,对系统影响很小;在故障发生时,限流电抗能自动无延迟地限制短路电流第1个峰值,且通过对晶... 文中提出了一种新型桥式固态故障电流限制器,该装置由二极管、晶闸管和限流电抗等组成。在系统正常运行时,新型故障电流限制器运行于整流桥模式,对系统影响很小;在故障发生时,限流电抗能自动无延迟地限制短路电流第1个峰值,且通过对晶闸管的控制,实现装置由整流桥模式进入限流模式,限制短路电流稳态值。该方案无需另设旁路限流电抗,也无需全控型器件,结构简单,可靠性高。文中提出了该方案的控制策略,并通过实际系统仿真分析及与现有桥式故障电流限制器对比,证明了该方案的可行性和技术优势。 展开更多

关键词 故障电流限制器 桥式 固态 限流电抗

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短路限流技术的研究与发展 被引量：80

9

作者 江道灼 敖志香 +2 位作者 卢旭日 林日磊 陈世省 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2007年第3期8-19,87,共13页

综述了国内外限流技术研究与发展状况,概述了各种短路故障限流器(如超导限流器、磁元件限流器、PTC电阻限流器、固态限流器)的特点;详细介绍了固态限流器的工作原理和样机研制、试验情况,为限流技术及新型限流装置的研发提供了参考。

关键词 电力系统 短路 故障限流器 固态限流器

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基于限流电抗电流控制的新型桥式固态限流器 被引量：8

10

作者 范宇 江道灼 吕文韬 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期776-781,共6页

在基于晶闸管的单相/三相桥式固态限流器基础上,对其拓扑结构进行改进,其中整流桥路、续流桥路均采用二极管,减少电力电子可控元件的数量。提出了基于限流电抗电流控制的控制策略,通过控制限流电抗支路的全控电力电子开关器件的关断与导... 在基于晶闸管的单相/三相桥式固态限流器基础上,对其拓扑结构进行改进,其中整流桥路、续流桥路均采用二极管,减少电力电子可控元件的数量。提出了基于限流电抗电流控制的控制策略,通过控制限流电抗支路的全控电力电子开关器件的关断与导通,保持限流电抗电流稳定,限制线路故障电流的幅值,并对整个工作过程给出了完整分析。根据拓扑结构与工作原理,对控制系统与元件参数进行设计并进行建模仿真。结果表明该限流器正确工作于不同故障且对非故障相影响较小,能够精确控制故障电流并可灵活调整限流值,故障切除后线路能够迅速恢复正常工作,且适用于短时间多次故障、线路非全相运行和自动重合闸等情况。 展开更多

关键词 固态限流器 电力电子 二极管 限流电抗 故障电流 故障恢复

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直流固态断路器现状及应用前景 被引量：49

11

作者 胡杰 王莉 穆建国 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2009年第19期145-150,共6页

在介绍固态断路器发展的基础上,总结了目前直流固态断路器的分类、结构和特点,介绍了国内外有关直流固态断路器的研究和应用动态,指出了直流固态断路器大功率化、兼具限流功能的两大发展趋势,分析了其所使用功率器件存在的均压、均流、... 在介绍固态断路器发展的基础上,总结了目前直流固态断路器的分类、结构和特点,介绍了国内外有关直流固态断路器的研究和应用动态,指出了直流固态断路器大功率化、兼具限流功能的两大发展趋势,分析了其所使用功率器件存在的均压、均流、同步控制和故障检测等技术难点和目前限流技术的种类、特点及其适用范围,并对固态断路器在直流领域的应用前景做了展望。 展开更多

关键词 固态断路器 功率器件 故障限流 直流输电

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电感式直流限流器研究综述 被引量：23

12

作者 袁佳歆 陈凡 +3 位作者 赵晋斌 张云飞 周航 蒋紫薇 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1595-1605,共11页

高压直流系统短路故障电流抑制问题是目前直流系统保护的核心问题之一,电感式直流故障限流器能深度抑制系统短路电流上升速度,是解决短路故障电流问题的有效方法。该文首先分析了直流系统的故障电流特性,提出了限流器性能评价指标。其次... 高压直流系统短路故障电流抑制问题是目前直流系统保护的核心问题之一,电感式直流故障限流器能深度抑制系统短路电流上升速度,是解决短路故障电流问题的有效方法。该文首先分析了直流系统的故障电流特性,提出了限流器性能评价指标。其次,分析了磁通耦合型、饱和铁芯型和固态型3种电感式直流限流器的工作原理、电气特性和最新研究进展。然后,归纳和对比了不同类型电感式直流限流器的电感增益倍数、动态响应时间、耐压/通流能力和成本等性能评价指标,并给出了各自优缺点和适用的直流电压等级。最后,根据未来直流电网的发展趋势,给出了各类限流器亟待解决的关键技术问题,如超导材料的失超一致性问题、饱和铁芯限流器的励磁系统性能问题、固态限流器的多功能化等,为直流限流技术的进一步研究方向做出了展望。 展开更多

关键词 直流故障保护 故障限流器 HVDC 磁通耦合限流器 饱和铁芯限流器 固态限流器

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双向潮流固态限流器的控制策略与试验 被引量：10

13

作者 江道灼 王威 李电 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2006年第9期69-75,共7页

提出了变压器耦合三相桥式固态限流器在双向潮流情况下的控制策略,并在模型试验系统上进行了试验验证,证实了所提出的控制策略能够确保固态限流器在正常启动、运行以及故障限流情况下都有良好的控制性能和限流效果；同时对固态限流器在... 提出了变压器耦合三相桥式固态限流器在双向潮流情况下的控制策略,并在模型试验系统上进行了试验验证,证实了所提出的控制策略能够确保固态限流器在正常启动、运行以及故障限流情况下都有良好的控制性能和限流效果；同时对固态限流器在双侧电源场合下可能存在启动时间过长及其控制系统的抗干扰问题也进行了较为深入的分析,并提出了相应的有效解决措施。 展开更多

关键词 固态限流器 控制策略 双向潮流 短路故障 电力系统

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直流固态断路器拓扑结构的设计与分析 被引量：48

14

作者 穆建国 王莉 胡杰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第18期109-114,共6页

现有的机械式断路器难以满足电力系统的速动性要求,而目前已开发研究的固态断路器(solid-state circuit breaker,SSCB)大部分都是用在交流系统中,利用交流的自然过零点控制其开断,不适合用于直流系统中。针对直流系统所固有的特点,利用... 现有的机械式断路器难以满足电力系统的速动性要求,而目前已开发研究的固态断路器(solid-state circuit breaker,SSCB)大部分都是用在交流系统中,利用交流的自然过零点控制其开断,不适合用于直流系统中。针对直流系统所固有的特点,利用谐振强迫换流思想,提出一种用于直流电力系统的新型断路器方案。该方案使用软开关和谐振强迫换流思想,可实现开关的软开通和快关断。给出断路器拓扑结构,分析得出其数学解析模型,并说明各个工作模态的物理过程。研制新型小功率实验样机,通过正常开通关断实验以及过载保护关断实验,验证其可靠性。实验结果证明了理论推导的正确性以及拓扑结构的可行性,可推广应用于并网及非并网的直流输配电系统。 展开更多

关键词 固态断路器 晶闸管 故障限流 拓扑结构 直流电网

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新型固态限流器中饱和型耦合变压器的设计 被引量：7

15

作者 莫育杰 江道灼 +1 位作者 田中山 刘玡朋 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2012年第17期103-108,共6页

变压器耦合新型固态限流器能够在满足有效限制电网短路电流的前提下,通过合理设计饱和型耦合变压器,达到缩小限流器整体体积、降低成本的目的。文中研究并提出一种变压器耦合新型固态限流器中饱和型耦合变压器的设计方法:首先,在空心电... 变压器耦合新型固态限流器能够在满足有效限制电网短路电流的前提下,通过合理设计饱和型耦合变压器,达到缩小限流器整体体积、降低成本的目的。文中研究并提出一种变压器耦合新型固态限流器中饱和型耦合变压器的设计方法:首先,在空心电抗器设计的基础上,运用场路结合的有限元法,得出在特定匝数下饱和型耦合变压器的初步设计参数;然后,进一步得出在具有同样限流水平的前提下,饱和型耦合变压器正常运行(副边等效短接)时的漏抗压降,以及故障限流(副边等效开路)时副边电压随铁芯芯柱半径的变化规律,并通过曲线拟合寻优,得到最佳设计。最后,通过小样机实验,验证了该设计方法的正确性。 展开更多

关键词 固态限流器 饱和型耦合变压器 空心电抗器 有限元

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变压器耦合固态限流器的纯电容负载试验 被引量：4

16

作者 江道灼 陈永刚 +5 位作者 李电 吕征宇 洪金琪 金百荣 邱勇 吴兆麟 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2006年第17期65-69,93,共6页

详细分析了所研制的10kV/500A/2.5kA变压器耦合新型桥式固态限流器在纯电容负载试验时产生串联铁磁谐振的原因和机理,得出其根本原因是耦合变压器在副边等效开路情况下的非线性饱和所致；提出了可以在耦合变压器原边并联阻尼电阻以及固... 详细分析了所研制的10kV/500A/2.5kA变压器耦合新型桥式固态限流器在纯电容负载试验时产生串联铁磁谐振的原因和机理,得出其根本原因是耦合变压器在副边等效开路情况下的非线性饱和所致；提出了可以在耦合变压器原边并联阻尼电阻以及固态限流器启动时采用预触发控制策略,防止启动过程中耦合变压器的非线性饱和,从而消除串联铁磁谐振的有效措施,并进行了仿真验证。 展开更多

关键词 固态限流器 铁磁谐振 阻尼电阻 控制策略 电力系统

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配电网故障计算的通用方法 被引量：18

17

作者 曹国臣 张弓 +1 位作者 宋家骅 柳焯 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第7期41-44,48,共5页

文章以网络支路阻抗方程作为电网数学模型，系统地研究了配电网故障计算的通用方法。根据配电网少环的结构特点和固态限流器的工作原理，利用叠加原理、多端口戴维南定理和相序参数变换技术，提出了一种能自动适应网络操作、对故障类型... 文章以网络支路阻抗方程作为电网数学模型，系统地研究了配电网故障计算的通用方法。根据配电网少环的结构特点和固态限流器的工作原理，利用叠加原理、多端口戴维南定理和相序参数变换技术，提出了一种能自动适应网络操作、对故障类型没有限制、可计及固态限流器作用的配电网故障计算通用方法。这种方法具有无需形成配电网复数节点导纳参数矩阵或阻抗参数矩阵、极易在计算机上实现等特点。 展开更多

关键词 配电网 固态限流器 故障计算 数学模型

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带旁路电感的变压器耦合三相桥式固态限流器的控制策略研究 被引量：12

18

作者 蔡永华 江道灼 吴兆麟 《继电器》 CSCD 北大核心 2003年第10期9-12,共4页

围绕新型变压器耦合三相桥式固态限流器试验样机工程化过程中的几个问题,提出该限流器的改进拓扑——带旁路电感的变压器耦合三相桥式固态限流器。给出了一种符合带旁路电感的变压器耦合三相桥式固态限流器特点的控制策略,并作了仿真研... 围绕新型变压器耦合三相桥式固态限流器试验样机工程化过程中的几个问题,提出该限流器的改进拓扑——带旁路电感的变压器耦合三相桥式固态限流器。给出了一种符合带旁路电感的变压器耦合三相桥式固态限流器特点的控制策略,并作了仿真研究分析。 展开更多

关键词 三相桥式固态限流器 变压器耦合 旁路电感 电力系统 故障电流 短路容量

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新型自耦变压器耦合桥式固态限流器及其拓扑改进 被引量：5

19

作者 范宇 江道灼 +1 位作者 陈峰 莫育杰 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2015年第10期124-130,共7页

变压器耦合桥式固态限流器的体积与成本取决于串联耦合变压器、整流桥和限流电感等限流器各组成部分。为减小串联耦合变压器的体积与成本,提出一种新型自耦变压器耦合桥式固态限流器,详细分析了其工作原理和限流过程。针对整流桥晶闸管... 变压器耦合桥式固态限流器的体积与成本取决于串联耦合变压器、整流桥和限流电感等限流器各组成部分。为减小串联耦合变压器的体积与成本,提出一种新型自耦变压器耦合桥式固态限流器,详细分析了其工作原理和限流过程。针对整流桥晶闸管无法控制关断从而导致限流电感必须设计得较大的缺点,进一步提出一种基于全控电力电子器件的限流器二次侧改进拓扑结构,缩短故障后整流桥和限流电感承受冲击电流的时间并降低冲击电流幅值和上升率,从而可减小整流桥电力电子器件和限流电感相关参数设计值,进一步降低限流器成本。仿真研究验证了相同限流目标下,相比串联耦合变压器,采用常规非自耦变压器,上述限流器具有更好的经济性。最后,对改进拓扑结构进行样机实验,验证了改进拓扑的有效性。 展开更多

关键词 自耦变压器 固态限流器 限流电感 晶闸管 全控电力电子器件

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串联谐振型高压故障限流器研究及应用进展述评 被引量：20

20

作者 卫元朋 韩松 许逵 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2013年第7期104-109,共6页

近年来,中国部分区域电网短路电流水平(特别是500 kV等级)显著增加,或逼近甚至超过设备遮断容量,制约系统安全可靠运行。相对于传统的被动式短路电流控制措施,故障电流限制器能够主动式地限制短路电流,是具有可观发展潜力的限制短路电... 近年来,中国部分区域电网短路电流水平(特别是500 kV等级)显著增加,或逼近甚至超过设备遮断容量,制约系统安全可靠运行。相对于传统的被动式短路电流控制措施,故障电流限制器能够主动式地限制短路电流,是具有可观发展潜力的限制短路电流技术。笔者首先介绍了故障限流器的主要分类,其次调查分析了固态故障限流器研究和应用现状,重点展示了串联谐振型故障限流器的拓扑结构和工作原理。最后,针对该型限流器,从系统侧,讨论了安装位置确定、容量选择、布点优化、继电保护整定等外部应用技术问题,从装置侧,讨论了过电压分析、谐波分析和抑制、损耗分析及降损等内部核心技术问题,为中国故障限流器特别是串联谐振型高压故障限流器的深入研发与应用推广提供参考。 展开更多

关键词 高压电网 短路电流 故障限流器 串联谐振 固态限流器

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