目前我國電力系統(tǒng)的規(guī)模和容量在持續(xù)不斷的擴增,系統(tǒng)中不斷攀升的短路故障電流會對電氣設(shè)備的安全運行和系統(tǒng)的穩(wěn)定性造成嚴重的威脅。超導(dǎo)故障限流器（Superconducting fault current limiter,SFCL）是當(dāng)前最為理想的一種限流裝置。它響應(yīng)速度快,可以自動觸發(fā)、自動復(fù)位以及可以多次動作。它集檢測、轉(zhuǎn)換和限流于一體,只有在系統(tǒng)故障情況下呈現(xiàn)高阻抗,在系統(tǒng)正常運行時阻抗很小幾乎為零。但在限流過程中SFCL向系統(tǒng)投入阻抗會改變網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)參數(shù),對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性造成影響。另由于系統(tǒng)中短路電流超標節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)中隨機分布,且超導(dǎo)故障限流器目前造價昂貴,故在電力系統(tǒng)中配置SFCL時還需考慮其經(jīng)濟性問題。本文通過理論分析和利用PSD-BPA電力系統(tǒng)分析仿真軟件來研究超導(dǎo)限流器對系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響。首先在單機無窮大系統(tǒng)中定性分析了不同類型SFCL對系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響,然后基于PSD-BPA平臺搭建單機無窮大系統(tǒng)模型,分別在對稱和不對稱故障中進行仿真驗證,得到了不同情況下SFCL對系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性影響的規(guī)律。然后基于人工螢火蟲群優(yōu)化（Glowworm Swarm Optimizat... 

【文章來源】：山西大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

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超導(dǎo)故障限流器分類

超導(dǎo)故障限流器對電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響8器又分為飽和鐵芯型、橋路型和改進橋路型[26]。超導(dǎo)故障限流器的詳細分類如圖2.1所示。圖2.1超導(dǎo)故障限流器分類2.3超導(dǎo)故障限流器工作原理本節(jié)將對幾種典型超導(dǎo)故障限流器的結(jié)構(gòu)和工作原理進行分析。2.3.1基本電阻型超導(dǎo)故障限流器基本電阻型超導(dǎo)故障限流器由超導(dǎo)元件和分流電阻組成，其等效模型可以看成一個可變電阻RSFCL和一個分流電阻并聯(lián)的結(jié)構(gòu)，如圖2.2所示。分流電阻主要是為了減小RSFCL的電流，即減小電壓。圖2.2電阻型超導(dǎo)故障電流器結(jié)構(gòu)基于超導(dǎo)體的固有特性，電阻型超導(dǎo)故障限流器的超導(dǎo)體可以通過一定的外部條件控制來達到其“變阻”的目的。限流原理如圖2.3所示。當(dāng)超導(dǎo)體工作在一定電

超導(dǎo)故障限流器對電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響9流、溫度以及磁場的三維空間約束條件下，即臨界電流IC、臨界溫度TC以及臨界磁場HC約束范圍內(nèi)，便處于零電阻的超導(dǎo)態(tài)。當(dāng)上述三個條件中的任何一個值超過超導(dǎo)體的臨界值時，超導(dǎo)體便會失超轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮钁B(tài)，從而限制短路電流的增加。圖2.3電阻型超導(dǎo)故障限流器基本原理2.3.2橋路型超導(dǎo)故障限流器橋路型超導(dǎo)故障限流器的拓撲結(jié)構(gòu)如圖2.4所示，它是由偏置直流電源Ub、二極管整流橋D1-D4以及超導(dǎo)磁體SC構(gòu)成。圖中isc是偏置電源，為SC提供偏置直流電流，i為線路電流，iD4-iD4分別表示流過二極管D1-D4的電流。在正常運行情況下，當(dāng)isc大于線路電流i的峰值時，二極管D1-D4為始終導(dǎo)通狀態(tài)，橋路上正向壓降很校限流器對線路對外表現(xiàn)出的阻抗幾乎為零，SC中流過偏置電流。當(dāng)發(fā)生故障時，若線路電流scii時，二極管D1-D4開始輪流導(dǎo)通，電流i在正半周沿著路經(jīng)D1-SC-Ub-D2流向負載。負半周時從負載沿著路徑D3-SC-Ub-D4流向線路，這時SC則將自動串入線路來限制故障電流[29]。圖2.4橋路型超導(dǎo)故障限流器由KCL原理和橋路對稱性可以知道：DD21ii，DD43ii，DD41iii，DDsc31iii，從而可以推出：


本文編號：2970924