超导限流器对重合闸影响的研究

摘要

随着电网规模和容量的不断增大，电力系统的短路容量和短路电流也在不断增加。过大的短路电流不仅会造成断路器的选型困难，而且会影响电网的稳定安全运行。为了将短路电流值限制在开关设备的开断范围内，最近几年，出现了许多限制电网故障电流的技术设备，较理想的是超导故障电流限制器(SFCL)，超导限流器集检测、触发和限流于一体，具有自恢复功能。加快进行SFCL与常规电力系统的兼容问题的研究，对于促进SFCL的产业化，提高电力系统的稳定性、安全性、可靠性，更好地服务于国民经济和人们的生活，具有重要的理论意义和应用价值。深入研究其实用化过程中面临的关键技术，特别是分析SFCL对电力系统重合闸的影响，与常规电力系统设备的匹配运行，具有非常现实的意义。
　　 本文的主要工作是研究超导限流器对电力系统重合闸的影响。选取磁屏蔽型SFCL和桥路型SFCL作为研究对象。分析其工作原理及数学模型。构建单侧电源系统，分析系统的短路情况，选定相应的SFCL进行限流，利用MATLAB对其限流效果进行仿真。分析两类超导限流器对重合闸的影响，对重合闸后系统末端电压进行仿真，结果表明，失超型超导限流器导致系统末端电压降低，且有电压不平衡现象出现，最终导致重合闸失败;不失超型超导限流器对重合闸影响极小。文章提出引入失超检测系统对超导体的状态进行实时监测，待超导体恢复至超导态后，重合闸才动作。对系统末端电压仿真，结果表明，引入失超检测系统，能有效减小失超型超导限流器对重合闸的不利影响，不再出现重合闸失败的现象。
　　 以上工作从理论和仿真实验两方面研究SFCL与电力系统重合闸的配合问题，为SFCL的产品开发奠定了基础。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 超导限流器简介

1．2．1 超导现象和超导材料

1．2．2 超导限流器分类及原理

1．2．3 超导限流器的参数

1．2．4 超导限流器的研究现状

1．3 超导限流器与电力系统的兼容

1．3．1 超导限流器的安装位置

1．3．2 超导限流器对继电保护的影响

1．3．3 超导限流器对电力系统重合闸及稳定性的影响

1．4 本文的主要工作

第2章 超导限流器数学模型的构建

2．1 概述

2．2 磁屏蔽型超导限流器数学模型的构建

2．2．1 磁屏蔽型超导限流器的结构及工作原理

2．2．2 磁屏蔽型超导限流器的数学模型

2．3 桥路型超导限流器数学模型的构建

2．3．1 桥路型超导限流器的工作原理

2．3．2 桥路型超导限流器的数学模型

2．4 小结

第3章 超导限流器对重合闸的影响

3．1 概述

3．2 自动重合闸简介

3．2．1 自动重合闸工作原理

3．2．2 自动重合闸分类

3．3 超导限流器对重合闸影响

3．3．1 适合单侧电源系统的超导限流器

3．3．2 超导限流器对重合闸的影响

3．4 小结

第4章 失超型超导限流器与重合闸的配合

4．1 概述

4．2 失超恢复与失超检测

4．2．1 失超恢复

4．2．2 失超检测

4．3 失超型超导限流器与重合闸配合

4．3．1 引入失超检测系统后的自动重合闸

4．3．2 失超型超导限流器与重合闸的配合

4．4 小结

结论和展望

本文的工作及结论

本文的不足与对未来的展望

参考文献

致谢

附录