[發明專利]具有直流控制系統的飽和鐵心型超導限流器及其控制方法

有效

• 申請號: 200810084283.7
• 申請日: 2008-03-28
• 公開（公告）號: CN101546908A
• 公開（公告）日: 2009-09-30
• 發明（設計）人: 吳愛國;曹正建;何熠;胡曉明;龔偉志;信贏
• 申請（專利權）人: 北京云電英納超導電纜有限公司;天津大學
• 主分類號: H02H9/02
• 分類號: H02H9/02;H01F6/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 陳肖梅;謝麗娜

1.一種具有直流控制系統的飽和鐵心型超導故障限流器，包括超導磁體、電抗系統即鐵心和交流繞組、制冷系統和監控系統，其特征在于，還包括一直流控制系統，連接在超導磁體兩端，并與監控系統通過數據線連接，該直流控制系統包括：

直流電源模塊，具有輸出端；

磁能吸收模塊，與直流電源模塊輸出端連接，其由吸收支路和續流支路組成，吸收支路與超導磁體串聯，其電流具有單向性；續流支路與吸收支路和超導磁體串聯后的電路并聯，電流方向與吸收支路相反；

控制模塊，其通過信號線連接電網電力互感器以及直流電源模塊和磁能吸收模塊中可控電力電子開關的狀態數據線，接收電網和控制系統的電氣測量信號，識別電網的運行狀態，并控制直流電源模塊和磁能吸收模塊的運行狀態。

2.如權利要求1所述的具有直流控制系統的飽和鐵心型超導故障限流器，其中，所述的直流電源模塊中的直流電源是單相或三相交流電整流后輸出的直流電源、或是干電池、蓄電池提供的直流電源。

3.如權利要求1所述的具有直流控制系統的飽和鐵心型超導故障限流器，其中，所述的吸收支路由可控電力電子開關與磁能吸收元件并聯組成。

4.如權利要求3所述的具有直流控制系統的飽和鐵心型超導故障限流器，其中，所述的可控電力電子開關選自絕緣柵極雙極型晶體管IGBT、集成門極換向型晶閘管IGCT、門極可關斷晶閘管GTO其中之一。

5.如權利要求3所述的具有直流控制系統的飽和鐵心型超導故障限流器，其中，所述的磁能吸收元件為壓敏電阻、空氣放電管、固體放電管或瞬態電壓抑制器中的一種或其中幾種的組合。

6.如權利要求1所述的具有直流控制系統的飽和鐵心型超導故障限流器，其中，所述的續流支路由一個或者多個二極管組成。

7.如權利要求6所述的具有直流控制系統的飽和鐵心型超導故障限流器，其中，所述的續流支路中的二極管為快恢復二極管。

8.一種具有直流控制系統的飽和鐵心型超導限流器的控制方法，其特征在于，包括步驟：

1)控制模塊通過處理接收來自電網中電力互感器的電氣測量信號，識別出電網的運行狀態，包括三種運行狀態：正常運行狀態、發生短路故障狀態和短路故障恢復狀態；

2)控制模塊在識別出電網運行在正常運行狀態時，控制磁能吸收模塊中的可控電力電子開關，使其處于非磁能吸收的狀態；控制直流電源模塊中的可控電力電子開關，使其處在低壓直流恒流輸出的狀態；

3)在直流電源模塊處于低壓直流恒流輸出的狀態時，控制模塊根據電網負荷的大小調節超導磁體內電流的大小與電網負荷匹配，然后回到步驟1)一直維持此循環，直到電網的運行狀態發生改變；

4)控制模塊在識別出電網處于短路故障狀態時，控制磁能吸收模塊中的可控電力電子開關，使其處于進行磁能吸收的狀態；控制直流電源模塊的可控電力電子開關，使其中斷直流輸出，然后回到步驟1)一直維持此循環，直到電網的運行狀態發生改變；

5)控制模塊在識別出電網處于故障恢復狀態時，控制磁能吸收模塊中可控電力電子開關，使其處于非磁能吸收的狀態；控制直流電源模塊的電力電子開關，使其處于高壓直流輸出狀態，然后回到步驟1)一直維持此循環，直到電網的運行狀態發生改變。