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电压补偿型超导限流器与继电保护配合的研究

作　者: 胡鑫
导　师: 周羽生
学　校: 长沙理工大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 电压补偿型超导限流器 电流保护 距离保护 零序保护 保护配合
分类号: TM77
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


为了改善电网容量日益增加而导致短路电流水平不断增大的状况，在电网中安装超导限流器（SFCL）是目前最理想的限流措施。而超导限流器的阻抗变化特性会影响电力系统中继电保护的正常工作，超导限流技术实现实用化的核心问题之一是解决超导限流器与继电保护的配合。因此，本文主要针对这个问题开展了研究工作。论文首先介绍了一种电压补偿型超导限流器的单相拓扑结构、工作原理，在分析该型限流器的三种限流模式以及PWM电流控制方式的基础上，利用MATLAB/SIMULINK对其建立仿真模型，通过仿真分析了电压补偿型超导限流器的限流特性。以暂态稳定性、自动重合闸装置和继电保护为研究目标，深入分析了电压补偿型SFCL对电力系统运行特性和电力设备的影响。针对系统中常用的电流保护、距离保护和零序保护，提出了电压补偿型超导限流器与这三种保护配合的解决方法。论文以10KV、110KV电压等级的配电网系统为例，分别对引入电压补偿型超导限流器前后，系统发生三相短路和单相接地短路故障时，电流保护、距离保护以及零序保护的动作值和保护范围进行计算分析。并对配电网建立仿真模型，进行仿真验证。分析表明系统加入SFCL后，通过重新整定继电保护的动作值，保护范围略有缩小，但是不影响保护之间的动作配合。且配电网中任何地点出现短路故障时，都能保证保护在0.5s内动作切除。达到实现电压补偿型超导限流器与继电保护保护相配合的目的，验证了该方法的有效性。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第一章 绪论  9-17
  1.1 研究背景及意义  9-10
  1.2 SFCL 的研究概况  10-15
    1.2.1 SFCL 的分类  10-14
    1.2.2 国外研究概况  14
    1.2.3 国内研究概况  14-15
  1.3 SFCL 与继电保护配合的研究现状  15-16
  1.4 论文主要工作  16-17
第二章 电压补偿型 SFCL 的特性分析  17-26
  2.1 SFCL 的结构及原理  17-19
  2.2 SFCL 的限流模式及 PWM 控制  19-22
    2.2.1 SFCL 的三种限流模式  19-21
    2.2.2 PWM 电流控制方式  21-22
  2.3 SFCL 限流特性的仿真研究  22-24
    2.3.1 不含 SFCL 的短路电流  23
    2.3.2 含 SFCL 的短路电流  23-24
  2.4 SFCL 在三相电网中的运行分析  24-25
    2.4.1 三相短路  24-25
    2.4.2 单相接地短路  25
  2.5 本章小结  25-26
第三章 电压补偿型 SFCL 对电力系统影响的分析  26-35
  3.1 SFCL 对暂态稳定性的影响  26-30
  3.2 SFCL 对自动重合闸的影响  30
  3.3 SFCL 对继电保护的影响  30-34
    3.3.1 SFCL 对电流保护的影响  31-33
    3.3.2 SFCL 对距离保护的影响  33-34
    3.3.3 SFCL 对零序保护的影响  34
  3.4 本章小结  34-35
第四章 电压补偿型 SFCL 与继电保护配合的研究  35-44
  4.1 SFCL 与电流保护的配合  35-37
    4.1.1 不含 SFCL 的电流保护  36
    4.1.2 含 SFCL 电流保护的重新整定  36-37
  4.2 SFCL 与距离保护的配合  37-40
    4.2.1 不含 SFCL 的距离保护  39
    4.2.2 含 SFCL 距离保护的重新整定  39-40
  4.3 SFCL 与零序保护的配合  40-42
    4.3.1 不含 SFCL 的零序保护  41
    4.3.2 含 SFCL 零序保护的重新整定  41-42
  4.4 本章小结  42-44
第五章 仿真研究  44-55
  5.1 SFCL 与电流保护配合的仿真验证  44-48
    5.1.1 不含 SFCL  44-45
    5.1.2 含 SFCL 未重新整定保护  45-46
    5.1.3 含 SFCL 并重新整定保护  46-48
  5.2 SFCL 与距离保护配合的仿真验证  48-51
    5.2.1 不含 SFCL  48-49
    5.2.2 含 SFCL 未重新整定保护  49
    5.2.3 含 SFCL 并重新整定保护  49-51
  5.3 SFCL 与零序保护配合的仿真验证  51-54
    5.3.1 不含 SFCL  51-52
    5.3.2 含 SFCL 未重新整定保护  52-53
    5.3.3 含 SFCL 并重新整定保护  53-54
  5.4 本章小结  54-55
结论与展望  55-56
参考文献  56-59
致谢  59-60
附录A（攻读硕士学位期间发表的学术论文及专利申请）  60-61
附录B（攻读硕士学位期间参与的科研项目）  61

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 输配电工程、电力网及电力系统 > 电力系统继电保护
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