[發(fā)明專利]一種用于測量超導單元的過電流沖擊特性的方法及系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2019-03-15
• 公開（公告）號: CN109975664B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳盼盼;諸嘉慧;張宏杰;丘明;楊艷芳;趙勇青;于建成;劉桂華
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網(wǎng)有限公司;國網(wǎng)天津市電力公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 北京工信聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11266
• 代理人: 姜麗輝

本發(fā)明公開了一種用于測量超導單元的過電流沖擊特性的方法及系統(tǒng)，通過波形發(fā)生裝置產(chǎn)生過電流波形；通過采集控制裝置控制波形發(fā)生裝置將電流波形輸入可控波形沖擊電源；控制可控波形沖擊電源接收電流波形，并控制可控波形沖擊電源根據(jù)波形發(fā)生裝置輸出電流與可控波形沖擊電源輸出電流的比例關(guān)系，對接收到的電流波形進行放大處理，在預定時長內(nèi)產(chǎn)生穩(wěn)定運行區(qū)、沖擊區(qū)和失超恢復區(qū)的電流波形施加于超導單元。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力測量技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種用于測量超導單元的過電流沖擊特性的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

超導帶材是一種在特定環(huán)境下具有零電阻特性的材料，一般分為低溫超導材料和高溫超導材料。其中，高溫超導材料以鉍系和釔系(YBCO涂層導體)兩種材料應用最為廣泛。YBCO涂層導體是目前液氮溫區(qū)強電應用的理想超導材料。在液氮溫區(qū)，其臨界電流比鉍系帶材的臨界電流高出一個量級以上，電磁特性、機械特性比鉍系帶材高得多。目前世界上主要技術(shù)發(fā)達國家投入大量人力和物力研發(fā)YBCO涂層導體，隨著高溫超導材料制備技術(shù)的不斷提升，高溫超導帶材的性價比大幅提升，極大促進了高溫超導電力技術(shù)的發(fā)展。

目前，國內(nèi)外已經(jīng)有較多超導電力設(shè)備實現(xiàn)并網(wǎng)運行，但超導電力裝置在并網(wǎng)運行中可能會遭遇諸如系統(tǒng)短路等各種動態(tài)過程，導致超導帶材在短路故障中承載較大的電流沖擊。超導電力裝置可能因承受過大的短路電流作用而失超，此時，超導帶材因嚴重過流而轉(zhuǎn)入正常的有電阻狀態(tài)，稱之為“失超”；超導帶材因電阻發(fā)熱產(chǎn)生熱量累積，累積的熱量將導致溫度顯著增加，進一步失超。超導電力裝置的失超不僅會改變超導電力設(shè)備的電氣參數(shù)，對超導電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行也將產(chǎn)生一定的影響。

在電力應用中，超導電力裝置中的超導單元必須滿足在短時間內(nèi)能夠承受數(shù)倍甚至數(shù)十倍于額定電流的能力，因此迫切需要一種技術(shù)能夠模擬實際運行工況，在與實際工況運行相符的情況下，重點研究不同結(jié)構(gòu)的超導單元在不同短路電流下的過電流沖擊特性。

因此，需要一種技術(shù)，以實現(xiàn)對于超導單元過電流沖擊特性的測量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明技術(shù)方案提供一種用于測量超導單元過電流沖擊特性的方法及系統(tǒng)，以解決如何對超導單元的過電流沖擊特性進行測量的問題。

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種用于測量超導單元的過電流沖擊特性的方法，所述方法包括：

通過波形發(fā)生裝置產(chǎn)生過電流波形；

通過采集控制裝置控制所述波形發(fā)生裝置將所述電流波形輸入可控波形沖擊電源；

通過采集控制裝置控制所述可控波形沖擊電源接收所述電流波形，并控制所述可控波形沖擊電源根據(jù)波形發(fā)生裝置輸出電流與可控波形沖擊電源輸出電流的比例關(guān)系，對接收到的電流波形進行放大處理，產(chǎn)生穩(wěn)定運行區(qū)的電流波形，在第一預定時長內(nèi)將所述穩(wěn)定運行區(qū)的電流波形施加于超導單元；

當?shù)竭_第一預定時長后，通過采集控制裝置控制所述可控波形沖擊電源根據(jù)波形發(fā)生裝置輸出電流與可控波形沖擊電源輸出電流的比例關(guān)系，對接收到的所述電流波形進行放大處理，產(chǎn)生沖擊區(qū)的電流波形，在第二預定時長內(nèi)將所述沖擊區(qū)的電流波形施加于超導單元；

當?shù)竭_第二預定時長后，通過采集控制裝置控制所述可控波形沖擊電源根據(jù)波形發(fā)生裝置輸出電流與可控波形沖擊電源輸出電流的比例關(guān)系，對接收到的電流波形進行放大處理，產(chǎn)生失超恢復區(qū)的電流波形，在第三預定時長內(nèi)，將所述失超恢復區(qū)的電流波形施加于超導單元；

記錄所述超導單元的電阻恢復為0歐的時刻，所述第三預定時長開始的時刻至所述電阻恢復為0歐的時刻的時長，作為所述超導單元的失超恢復時間。

優(yōu)選地，所述波形發(fā)生裝置輸出電流與可控波形沖擊電源輸出電流的比例關(guān)系，包括：

所述比例關(guān)系進行預先設(shè)定。