短路限流技术的研究与发展

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。     

新型桥式固态限流器原理及试验研究

随着电网容量的不断扩大,短路电流的限制技术已成为故障保护的一个研究热点.重点介绍一种新颖的桥式固态限流器拓扑及工作原理,并根据此原理研制了220 V/2200 A桥式固态限流器,正常运行时限流器阻抗几乎为零,短路时自动投入,短路电流缩减率达到50%以上.     

新型桥式固态限流器原理及试验研究

随着电网容量的不断扩大,短路电流的限制技术已成为故障保护的一个研究热点。重点介绍一种新颖的桥式固态限流器拓扑及工作原理,并根据此原理研制了220V/2200A桥式固态限流器,正常运行时限流器阻抗几乎为零,短路时自动投入,短路电流缩减率达到50%以上。     

配电网故障计算的通用方法

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。     

CANONICAL METHOD FOR CALCULATING

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。     

多功能固态限流器的现状及展望

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。     

混合型限流及开断技术发展综述

混合型限流及开断技术是将高速机械开关、固态开关、快速熔断器、超导限流器、液态金属限流器等几种技术有机结合的一种新型限流及开断技术,通常具有几种技术的优点,克服了它们单独应用时的缺点,因此具有广阔的应用前景。文章详细介绍了混合型限流断路器、混合型限流熔断器、混合型超导限流器和混合型液态金属限流器的工作原理及其发展现状,对不同的拓扑方案进行了对比分析,总结了各类混合型限流及开断技术各自的优缺点,归纳了未来混合型限流及开断技术需要进一步研究的内容和发展方向。     

电感式直流限流器研究综述

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。     

新型固态限流器三相主电路拓扑及控制策略研究

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。     

配电台区电力电子化趋势下的固态限流器应用研究

配电台区电力电子化趋势对台区稳定性与供电可靠性提出更高要求,固态故障限流器凭借其控制灵活、动作迅速的特点,更加适应未来电力电子化台区的发展需求。本文在总结典型固态故障限流器的发展与研究现状的基础上,详细推导了桥型固态限流器的数学模型和工作模式,基于PSCAD软件搭建含桥型固态限流器的电力电子化配电台区模型进行仿真研究,仿真结果表明桥型固态限流器具有良好的限流效果,满足电力电子化台区的发展需求。     

故障电流限制器现状及应用前景

目前我国某些地区短路电流过高制约着电网发展, 故障电流限制器可以快速限制短路电流,保证系统安全稳定运行, 是具有发展潜力的限制短路电流技术。故障电流限制器包括超导和和固态故障电流限制器2 种, 每种故障限流器具有各自的特性、工作原理、优缺点, 某些故障电流限制器已在国外投入使用。通过分析我国短路电流的特点及国外故障电流限制器的使用情况可知, 故障电流限制器是目前解决我国短路电流过大的措施之一。     

一种新型固态短路限流器拓扑及其控制策略

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。     

新型桥式固态故障电流限制器

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。     

基于快速斥力开关的新型故障限流器设计与仿真研究

针对系统发生短路故障时迅速产生的短路电流,设计了一种由新型电磁斥力机构、固态开关和ZnO避雷器组成的新型故障限流器。在Ansoft软件中搭建了电磁斥力机构和永磁机构在瞬态场下的仿真模型,对分、合闸过程中的磁场、位移以及速度随时间的变化情况进行了仿真分析,并分别对固态开关和ZnO避雷器在故障限流器中的作用以及应用条件进行了阐述,证明了此类新型故障限流器能够在系统中起到很好地限制短路电流的作用。     

断相加短路故障计算的等值双端电源相分量法

提出了一种含有固态限流器的电力系统断相加短路故障计算的等值双端电源相分量法。首先,给出一种新的断相加短路故障的模拟方法。该方法在相坐标下,通过在虚拟故障端口与大地之间连接一条阻抗支路模拟固态限流器和短路故障,在虚拟端口之间连接一条阻抗支路模拟断相故障。然后,基于二端口网络理论,将复杂网络简化成仅含有2个节点的双端电源等值电路,利用相序变换技术,在相坐标下将断相加短路故障模拟成等值的双端电源节点之间的连接。所提方法的主要特点在于:可方便地计及固态限流器和故障点的接触电阻的影响;取消了复杂的序网连接。算例表明:该方法是分析含有固态限流器的电力系统断相加短路故障计算的一种有效的方法。     

桥式固态限流器在舰船电网中的应用研究

随着舰船配电网络容量的不断增大,短路电流限制技术已成为故障保护的一个研究热点.结合电力电子技术的应用,分析了一种新颖的桥式固态限流器拓扑.介绍了桥式限流器的基本工作原理,阐明了它对电力系统的正常运行无明显影响,而在短路故障发生时可以几乎无时延地自动插入一个阻抗以限制短路电流值,并能迅速切除故障回路,而且在断开短路电流时不会引起附加的振荡和过电压.仿真和实验结果证明了该理论分析的正确性.     

固态限流器抑制轴系扭振的研究

电力系统故障会引起汽轮发电机组轴系的扭振,本文分析了在发生三相接地和单相接地故障情况下,固态限流器对提高发电机暂态稳定性和轴系扭振的影响.通过Matlab仿真计算电磁转矩、汽轮机轴系扭振和机端电压的变化,仿真结果表明固态限流器除了具有良好的限流功能外还能够提高电机暂态稳定性和抑制轴系扭振.     

桥式固态短路限流器在电网中的应用研究

随着电网容量的不断扩大,短路电流的限制技术已成为故障保护的一个研究热点。文中结合电力电子技术的应用,介绍了一种新颖的桥式固态限流器拓扑。介绍了桥式限流器的基本工作原理,阐明了它对电力系统的正常运行无明显影响,而在短路故障发生时可以几乎无时延地自动插入一个阻抗以限制短路电流值,而且在断开短路电流时不会引起附加的振荡和过电压。利用桥式电路的特点,该限流器还能实现无电流冲击的软自动重合闸。仿真和实验结果证明了文中理论分析的正确性。     

新型磁控开关型故障限流器参数设计及模型机研究

基于饱和铁心型高温超导故障限流器拓扑,提出了一种适用于中高压电网的磁控开关型故障限流器结构。通过工作原理分析,论证了此拓扑结构的可行性,建立了限流器的数学模型和简化电路模型,推导出这种限流器系统的设计公式,并在此基础上研制了一台220V/50A限流器模型机。试验结果表明,该故障限流器具有快速、有效的故障电流限制作用,且具有结构简单可靠,运行控制灵活的特点。