[發明專利]電阻型超導限流器運行狀態檢測系統及檢測方法

有效

• 申請號: 201210191911.8
• 申請日: 2012-06-11
• 公開（公告）號: CN102707174A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 趙昆;花躍學
• 申請（專利權）人: 南京亞派科技實業有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 郭百濤

技術領域

本發明涉及一種電阻型超導限流器運行狀態檢測系統及檢測方法，屬于電力應用技術領域。

背景技術

在眾多超導電力設備中，超導限流器被國際學術界和工業界公認為是將率先進入產業化的設備。目前無論從市場需求角度還是技術成熟度角度來看，我國已經完全具備開發并推廣超導限流器的條件。在此歷史機遇下，確立電阻型超導限流器的示范工程并向超高壓領域的超導限流器邁進，無疑具有廣闊的市場前景。

將超導限流器應用到電力系統中會有許多優勢，其中最直觀的優勢就是能延緩斷路器的升級，僅此一項就會為用戶節省巨額資金。在10kV-35kV電壓等級，一臺超導限流器的預計價格與一套斷路器價格相當，而隨著電壓等級的升高，超導限流器的價格優勢將越發明顯。應用于500kV變電站的GIS斷路器完整串需耗資3000萬元左右，而500kV三相超導限流器在量產后的預計成本僅為1000萬元以內(采用自主研發的二代超導材料)，且安裝一臺超導限流器可以延緩整條線路上多個斷路器的升級。此外，超導帶材的價格也在逐年下降。綜合上述因素，將超導限流器應用到超高壓和特高壓領域，其價格優勢將非常明顯。

與傳統的限流設備或限流方法相比，超導限流器的優勢非常明顯。傳統的限流方法均存在一定負面效果，如將電網解裂運行會降低供電可靠性；提高輸電電壓等級剛需要大量的資金投入；串聯電抗器會造成很大的電能損失；Is-Limiter需要外部設備激發其動作，而且動作后無法自動復位。正是由于存在這些弊端，使得傳統限流方法在如此強烈的市場需求下仍沒有實現大規模應用。

超導限流器可解決城市500kV電網雙環網運行問題。電力系統中的某些問題必須通過超導限流器才能得以解決，上海市500kV電網的雙環網運行就是一個典型例子。上海市電網于2005年就已經建成500kV雙環網結構，但由于短路容量超標問題一直解環運行。要解決該問題，只需在環網連接位置添加超導限流器即可限制短路電流并實現環網運行。屆時將大幅度提高上海市電網的供電質量，在不增加基礎設施建設的情況下大幅度增加送電容量，減少停電事故或拉閘限電的發生。這對上海地區電網建設乃至地區經濟發展將產生不可估量的作用。

超導限流器還可解決分布式電源并網引發的短路容量超標問題。在10kV-35kV電壓等級，超導限流器也有著廣泛的應用前景。分布式可再生能源如風力發電，太陽能光伏電池屋頂工程等是未來清潔能源網絡的重要組成部分，但是其并網問題一直是制約該類能源發展的主要因素之一。向某區域電網中引入額外的獨立發電機組會大幅度提高該區域電網的短路電流，這樣至使一些短路容量已接近瓶頸的區域很難再引入分布式的獨立電源。在這種情況下，一般要采取將發出的電能先升壓后并網的方式，但是需要額外投入一臺變壓器。采用超導限流器則可以允許分布式電源直接接入地區電網，超導限流器的作用是在短路發生時屏蔽掉該獨立電源對本區域短路電流推高的影響。

超導限流器是唯一一種能夠滿足理想限流設備要求的裝置，這也是世界各國均大力推進超導限流器的研發和產業化的原因。超導限流器一旦成功產業化將迅速占領大量限流器領域市場份額。但是，目前尚未出現能有效檢測超導限流器狀態的技術手段，這已成為阻礙超導限流器產業化的重要因素。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：針對上述現有技術存在的問題，提供一種電阻型超導限流器運行狀態檢測系統及檢測方法，便于監控人員監測超導限流器狀態，有利于實現超導限流器的大規模應用。

為實現上述目的，本發明提供一種電阻型超導限流器運行狀態檢測系統，其特征是，包括：

用以預處理超導限流器輸出信號的信號預處理單元；用以接收預處理后信號并將該信號經模數轉換為數據的數據采集單元；用以控制數據采集單元、并根據數據運算出超導限流器運行狀態參數的控制單元；以及，用以顯示超導限流器運行狀態參數的顯示單元。

本發明檢測系統進一步完善的技術方案是：所述控制單元包括：用以控制數據采集單元開啟、關閉、接收并轉換信號的信號采集模塊；用以讀取數據采集單元的數據、并將該數據分別發送至人機交互模塊和數據處理模塊的數據分發模塊；用以開啟和關閉數據庫、將數據分發模塊的數據插入數據庫、按人機交互模塊的要求提供查詢結果的數據處理模塊；以及，用以向顯示單元發出超導限流器運行狀態的實時參數、歷史參數、或故障報警的人機交互模塊。

本發明還提供一種采用前述電阻型超導限流器運行狀態檢測系統的檢測方法，其特征是，包括：