限流和潮流控制装置制造方法及图纸

限流和潮流控制装置(10)包括：超导限流元件(8)，其包括超导体；串联电容器(1)；和并联电路。串联电容器(1)与所述超导限流元件(8)串联连接。并联电路包括电感器(2)，其与包括超导体限流元件(8)和串联电容器(1)的串联电路并联连接。因此，在出现故障时，由于由该故障导致的过电流造成超导体限流元件(8)的超导体转变成通常导电状态，因此超导体限流元件(8)进行自动限流操作。因此，可确保防止由于上述故障导致的串联电容器(1)的端子两端被施加过量负荷如过量电压。这继而避免如在传统装置中安装用于保护串联电容器(1)的致动器并且可简化限流和潮流控制装置(10)的构造。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及限流和潮流(power-flow)控制装置，更具体地，涉及其中使用超导体的限流和潮流控制装置。
技术介绍
安装在电力系统中的并联LC型潮流控制装置是已知的。在一些情况下，这种潮流控制装置的操作会伴随着其阻抗因插入电容器的效果而得以补偿的系统的短路容量增加。在潮流控制装置被应用于具有大短路容量的这种系统的情况下，除了潮流控制之外，还期望为装置配备用于应对短路故障的限流功能，从而应对短路电流。作为这种装置中的一种，已经提出了一种装置(限流和潮流控制装置)，在该装置中，限流电抗器与晶闸管控制串联电容器(TCSC)串联连接，以为装置配备限流功能(参见，例如，YujiYamazaki等人的“DevelopmentofTCSCApplicationtoFaultCurrentLimiters”(开发针对故障限流器的TCSC应用)，IEEJTransactiononPowerandEnergy(IEEJ电力和能量交易)，theInstituteofElectricalEngineersofJapan(日本电子工程协会)，第121卷(2001)，第4期，第514-519页(NPD1))引用列表非专利文献NPD1：YujiYamazaki等人，“DevelopmentofTCSCApplicationtoFaultCurrentLimiters”(开发针对故障限流器的TCSC应用)，IEEJTransactiononPowerandEnergy(IEEJ电力和能量交易)，theInstituteofElectricalEngineersofJapan(日本电子工程协会)，第121卷(2001)，第4期，第514-519页
技术实现思路
技术问题然而，当上述传统的限流和潮流控制装置执行限流操作时，因为在控制电路检测到故障电流的情况下的时间延迟，所以在晶闸管开关完全导通之前，出现延迟。因此，为了保护TCSC的电容器，必须安装诸如放电器(arrester)的保护装置。安装这种放电器，使得限流和潮流控制装置的装置构造变复杂，这造成成本增加。另外，因为放电器恢复要花费一定时间，所以TCSC必须在这个时间期间被旁路，这会导致限制，诸如关于上面安装装置的电力传输线的传输电力的限制。本专利技术致力于解决上述问题，本专利技术的目的是提供没有复杂装置构造并且在控制方面的限制较少的限流和潮流控制装置。问题的解决方案根据本专利技术的限流和潮流控制装置是其中使用超导体并且包括具有超导体、电容器和并联电路的超导限流元件的限流和潮流控制装置。电容器与超导限流元件串联连接。并联电路包括电抗器，该电抗器与包括超导限流元件和电容器的串联电路并联连接。因此，出现故障时的过电流(短路电流)致使超导限流元件的超导体转变成通常导电状态，从而致使超导限流元件自动地执行限流操作。因此，可确保防止由于故障导致的过大负荷(过大电压)被施加到串联电容器的端子两端。因此，与传统装置不同，不必为了电容器保护而安装放电器，并且可简化限流和潮流控制装置的构造。另外，因为没有使用像传统装置的放电器那样的放电器，所以没有由于放电器的恢复时间而导致的控制方面的限制。另外，因为过电流致使超导限流元件自动转变成通常导电状态，所以可执行可靠的限流操作。本专利技术的有利效果按照本专利技术，可提供没有复杂装置构造并且在控制方面的限制较少的限流和潮流控制装置。附图说明图1是示出根据本专利技术的限流和潮流控制装置的第一实施例的电路图。图2是示出根据本专利技术的限流和潮流控制装置的第二实施例的电路图。图3是示出被研究模型系统的示意图。图4是示出关于本专利技术示例的模拟的结果的曲线图。图5是示出关于本专利技术示例的模拟的结果的曲线图。图6是示出关于本专利技术示例的模拟的结果的曲线图。具体实施例下文中，将基于附图描述本专利技术的实施例。在下面的附图中，用相同的参考标号表示相同或对应的部件，将不再重复对其的描述。第一实施例参照图1，将描述本专利技术的限流和潮流控制装置。本专利技术的限流和潮流控制装置10包括串联电容器1、超导限流元件8、电抗器2、11、旁路开关3、晶闸管开关4和控制电路5。超导限流元件8与电容器1连接。形成包括晶闸管开关4和电抗器2的并联电路，使得并联电路与由串联电容器1和超导限流元件8构成的串联电路并联连接。这个并联电路与由超导限流元件8和串联电容器1构成的上述串联电路连接于连接点21、22。在并联电路中，晶闸管开关4与电抗器2串联连接。控制电路5连接到晶闸管开关4。形成包括旁路开关3和电抗器11的另一个并联电路，使得这个并联电路与上述串联电路并联连接。其它并联电路与由超导限流元件8和串联电容器1构成的串联电路连接于连接点21、22。在其它并联电路中，旁路开关3与电抗器11串联连接。例如，当检查装置时，提供用于旁路超导限流元件8的旁路开关3。接下来，将描述图1中示出的限流和潮流控制装置10的操作。当进行正常操作时，超导限流元件8中包括的超导体保持超导状态。因此，串联电容器1、电抗器2和晶闸管开关4形成TCSC。对于这个TCSC，可改变控制角度，从而将其阻抗特性几乎从容性电抗特性连续变化成感性电抗特性。因此，可调节TCSC的阻抗特性，从而控制限流和潮流控制装置10连接到的电力系统的潮流。在限流和潮流控制装置10连接到的电力系统中出现故障(例如，短路故障)的情况下，由于故障导致的过电流致使超导限流元件8转变成通常导电状态。结果，超导限流元件8自动执行限流操作。晶闸管开关4可导通，以致使流入超导限流元件8的电流流入包括电抗器2的并联电路中。结果，电抗器2用作限流电抗器并且可确保超导限流元件8恢复到超导状态。另外，因为不必为了保护串联电容器1的缘故而单独安装保护装置(例如，放电器)，所以限流和潮流控制装置10的构造可被简化并且可消除由于放电器等导致的控制方面的限制。关于图1中示出的限流和潮流控制装置10，在由于其中安装限流和潮流控制装置10的电力系统中的故障等而导致过大电流流入限流和潮流控制装置10中的情况下，超导限流元件8失超，以立即和自动执行限流操作。因此，可确保防止过电压被施加到串联电容器1的端子两端。在这个限流操作之后，包括晶闸管开关4的并联电路在将超导限流元件8旁路的同时致使电流流动。因此，电抗器2处的阻抗(限流阻抗)限制过电流，可减少超导限流元件8处产生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用超导体的限流和潮流控制装置，所述限流和潮流控制装置包括：超导限流元件，所述超导限流元件包括所述超导体；电容器，所述电容器与所述超导限流元件串联连接；以及并联电路，所述并联电路包括电抗器，所述电抗器与包括所述超导限流元件和所述电容器的串联电路并联连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.04.01 JP 2013-0759381.一种使用超导体的限流和潮流控制装置，所述限流和潮流控制
装置包括：
超导限流元件，所述超导限流元件包括所述超导体；
电容器，所述电容器与所述超导限流元件串联连接；以及
并联电路，所述并联电路包括电抗器，所述电抗器与包括所述超
导限流元件和所述电容器...

【专利技术属性】
技术研发人员：礒岛茂树，野川修一，野口浩二，黑田和宏，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP