电力系统故障电流限制技术原理与应用

内容简介

《电力系统故障电流限制技术原理与应用》介绍了发展故障限流技术的必要性、故障限流技术的应用前景、故障电流限制器的技术原理、基于TPSC技术的串联谐振型故障电流限制器、故障信号快速识别技术、故障电流限制器在国内外的典型工程应用、新型故障电流限制器技术展望等内容。电力系统故障电流限制技术原理与应用一、 绪论1.1 发展故障限流技术的必要性1.2 故障限流技术及其适用性1.3 国内外故障限流技术发展现状1.4 故障限流技术应用前景二、 故障电流限制器的技术原理2.1 超导限流器(SFCL)2.1.1 电阻型SFCL2.1.2 桥路型SFCL2.1.3 变压器型SFCL2.1.4 饱和型SFCL2.1.5 磁屏蔽型(感应耦合型)SFCL2.2 无谐振式限流器2.3 并联谐振型限流器2.4 串联谐振型限流器2.4.1 基于真空触发开关（TVS）的FCL2.4.2 带串联补偿作用的FCL2.4.3 基于快速开关的FCL2.4.4 基于机械开关的FCL2.4.5 预击穿式串联谐振FCL2.4.6 基于饱和电抗器的串联谐振FCL2.4.7 基于避雷器的串联谐振FCL2.4.8 固态开关器件限流器2.5 其他类型的FCL2.5.1 热敏电阻FCL2.5.2 负荷开关-熔断器型FCL2.5.3 混合式熔断器FCL2.5.4 电弧电流转移型FCL2.5.5 复合式FCL2.5.6 基于IGCT的新型FCL2.5.7 PWM控制新型FCL2.5.8 直流输电系统限制故障电流三、 基于TPSC技术的串联谐振型故障电流限制器3.1 基本原理3.2 关键设备及性能要求3.2.1 电容器组3.2.2 金属氧化物限流器3.2.3 火花间隙3.2.4 晶闸管阀3.2.5 旁路断路器3.2.6 阻尼装置3.3 控制保护系统四、 故障信号快速识别技术4.1 过电压控制保护策略4.2 故障信号快速识别技术研究与开发4.3 仿真研究与试验验证五、 故障电流限制器在国内外的典型工程应用5.1 Vincent SCCL 工程5.2 Silicon Power SSCL 工程5.3 云南电网超导型故障电流限制器工程5.4 瓶窑500kV超高压电网故障电流限制器示范工程5.5 其他（如串抗型故障电流限制器等）六、 新型故障电流限制器技术展望7.1 快速开关技术在本领域的应用前景7.2 可关断器件在本领域的应用前景7.3 其他新技术在本领域的应用前景

高温超导限流器主要应用于电网短路故障电流的限制

高温超导限流器作为一种有效的短路电流限制装置，在发生短路故障时，能够迅速将短路电流限制到可接受的水平，从而避免电网中大的短路电流对电网和电气设备的安全稳定运行构成重大危害，可以大大提高电网的稳定性，改善供电的可靠性和安全性。

本研究提出一种限制非对称短路接地故障电流的新型方法。它利用UPFC向线路两端提供串联电压，控制故障线路两端串联电压的负序分量和零序分量减小故障电流、熄灭故障电弧，保持故障线路的继续运行，保持故障线路上功率的继续传输；控制故障线路两端串联电压的正序分量，在满足一定约束条件下，最大限度地提高故障线路的传输功率，使电力系统运行在最佳状态，最大限度地减小因故障对电力系统运行的影响，提高电力系统运行的安全性和供电的可靠性。提出谐调控制UPFC、防止振荡、保证故障期间电力系统运行在最佳状态的控制策略；以控制策略为基础，提出基于并行控制算法的UPFC的快速控制方法，为控制系统的高效工作、实现控制目标提供条件。建立以结构为基础的变压器仿真模型，将SABER仿真软件中的电热模型应用于UPFC的开关元件中，研究变压器和UPFC的工作状态和元件承受的应力，为变压器和UPFC的设计提供理论基础。