一种桥路型超导限流器、超导限流器的控制方法及装置制造方法及图纸

技术编号:37768937 阅读:14 留言:0更新日期:2023-06-06 13:31
本发明专利技术公开了一种桥路型超导限流器、超导限流器的控制方法及装置,桥路型超导限流器包括:相互并联的开关管整流桥路和旁路电阻支路;其中,所述开关管整流桥路包括第一门控晶闸管、第二门控晶闸管、第一功率二极管、第二功率二极管、触发超导线圈和主限流超导线圈组成。本发明专利技术的桥路型超导限流器设置了两个超导线圈,利用两个超导线圈同名端反向并联的结构,能让两个线圈在正常通流时,磁通互相抵消,桥路直流侧电抗达到最小自感。在产生故障电流时,增加超导限流器的稳态阻抗,提升限制故障电流的能力,并提高设备的可靠性和使用寿命,而且超导线圈在超导态下的电阻为0,稳态损耗小,消除直流电压源,减少了工程应用难度。减少了工程应用难度。减少了工程应用难度。

【技术实现步骤摘要】
一种桥路型超导限流器、超导限流器的控制方法及装置


[0001]本专利技术涉及超导限流器的
,尤其涉及一种桥路型超导限流器、超导限流器的控制方法及装置。

技术介绍

[0002]超导限流器作为一种有效的短路电流限制装置,在发生短路故障时,能够迅速将短路电流限制到可接受的水平,从而避免电网中大的短路电流对电网和电气设备的安全稳定运行构成重大危害,可以大大提高电网的稳定性,改善供电的可靠性和安全性。
[0003]其中一种常用的桥式超导限流器是基本二极管桥路型限流器,该基本二极管桥路型限流器为功率二极管。在使用过程中,由于功率二极管只能限制暂态电流,在限流时不能限制稳态电流,使得超导限流器产生稳态损耗,进而降低设备可靠性。

技术实现思路

[0004]本专利技术提出一种桥路型超导限流器、超导限流器的控制方法及装置,所述桥路型超导限流器设置了反并联超导线圈,减少稳态损耗的的同时,利用超导线圈增加超导限流器的阻抗,进而提升限制暂态以及稳态电流的能力,超导线圈能快速失超恢复,提高了超导线圈的寿命,并且提高设备的可靠性和使用寿命。具有稳态损耗小、稳态阻抗高、响应速度快、控制简单、运行寿命长、无需外加控制适应系统快速重合闸操作的优点。
[0005]本专利技术实施例的第一方面提供了一种桥路型超导限流器,所述桥路型超导限流器包括:相互并联的开关管整流桥路和旁路电阻支路;
[0006]其中,所述开关管整流桥路包括第一门控晶闸管、第二门控晶闸管、第一功率二极管、第二功率二极管、触发超导线圈和主限流超导线圈组成;
[0007]所述第一门控晶闸管的阳极与所述第二门控晶闸管的阴极连接,所述第一门控晶闸管的阴极与所述第一功率二极管的阴极连接,所述第二门控晶闸管的阳极与所述第二功率二极管的阳极连接,所述第一功率二极管的阳极与所述第二功率二极管的阴极连接,以使所述第一门控晶闸管、第二门控晶闸管、第一功率二极管和第二功率二极管构成整流桥臂结构;
[0008]所述触发超导线圈和所述主限流超导线圈反并联组成的一组并联耦合超导电圈,且所述并联耦合超导电圈的一端与所述第一门控晶闸管和所述第一功率二极管的连接端连接,所述并联耦合超导电圈的另一端与所述第二门控晶闸管的阳极和所述第二功率二极管的连接端连接。
[0009]在第一方面的一种可能的实现方式中,所述触发超导线圈和所述主限流超导线圈的电感值相同,且通过磁芯耦合。
[0010]在第一方面的一种可能的实现方式中,所述触发超导线圈由铋锶钙铜氧、氧化钇钡铜、二硼化镁超导导线绕制而成。
[0011]在第一方面的一种可能的实现方式中,所述主限流超导线圈由铋锶钙铜氧、氧化
钇钡铜、二硼化镁超导导线绕制而成。
[0012]在第一方面的一种可能的实现方式中,所述旁路电阻支路,包括:第三门控晶闸管、第四门控晶闸管与限流阻抗组成;
[0013]所述第三门控晶闸管的阴极和所述第四门控晶闸管的阳极连接,所述第三门控晶闸管的阳极和所述第四门控晶闸管的阴极连接,以形成反向并联结构;
[0014]所述限流阻抗的一端与所述第三门控晶闸管和所述第四门控晶闸管的连接端连接。
[0015]本专利技术实施例的第二方面提供了一种超导限流器的控制方法,所述方法适用于如上所述的桥路型超导限流器,所述方法包括:
[0016]当确定所述桥路型超导限流器所在电路发生短路故障时,检测所述主限流超导线圈的实时状态;
[0017]若所述实时状态为失超状态时,向所述开关管整流桥路输入关断脉冲信号,以及向所述旁路电阻支路输入开通脉冲信号,以使所述超导限流器对故障电流进行限流。
[0018]在第二方面的一种可能的实现方式中,在所述向所述开关管整流桥路输入关断脉冲信号,以及向所述旁路电阻支路输入开通脉冲信号的步骤后,所述方法还包括:
[0019]当确定所述桥路型超导限流器所在电路完成开断短路故障时,向所述开关管整流桥路输入开通脉冲信号,以及向所述旁路电阻支路输入关断脉冲信号,以使所述超导限流器恢复工作状态。
[0020]本专利技术实施例的第三方面提供了一种超导限流器的控制装置,所述装置适用于如上所述的桥路型超导限流器,所述装置包括:
[0021]检测模块,用于当确定所述桥路型超导限流器所在电路发生短路故障时,检测所述主限流超导线圈的实时状态;
[0022]控制输入模块,用于若所述实时状态为失超状态时,向所述开关管整流桥路输入关断脉冲信号,以及向所述旁路电阻支路输入开通脉冲信号,以使所述超导限流器对故障电流进行限流。
[0023]在第二方面的一种可能的实现方式中,所述装置还包括:
[0024]恢复模块,用于当确定所述桥路型超导限流器所在电路完成开断短路故障时,向所述开关管整流桥路输入开通脉冲信号,以及向所述旁路电阻支路输入关断脉冲信号,以使所述超导限流器恢复工作状态。
[0025]相比于现有技术,本专利技术实施例提供的一种桥路型超导限流器、超导限流器的控制方法及装置,其有益效果在于:本专利技术的桥路型超导限流器设置了两个超导线圈,利用两个超导线圈同名端反向并联的结构,能让两个线圈自感与互感互相抵消稳态电流,从而增加超导限流器的稳态阻抗,提升限制稳态电流的能力,并提高设备的可靠性和使用寿命,而且超导线圈在超导态下的电阻为0,稳态损耗小,消除直流电压源,减少了工程应用难度。
附图说明
[0026]图1是本专利技术一实施例提供的一种桥路型超导限流器的结构示意图;
[0027]图2是本专利技术一实施例提供的一种超导限流器的控制方法的流程示意图;
[0028]图3是本专利技术一实施例提供的一种超导限流器的控制方法的操作流程图一;
[0029]图4是本专利技术一实施例提供的桥路型超导限流器的一种工作状态示意图;
[0030]图5是本专利技术一实施例提供的桥路型超导限流器的一种工作状态在电流正半波下的示意图;
[0031]图6是本专利技术一实施例提供的桥路型超导限流器的一种工作状态在电流负半波下的示意图;
[0032]图7是本专利技术一实施例提供的桥路型超导限流器的又一种工作状态示意图;
[0033]图8是本专利技术一实施例提供的桥路型超导限流器的整流桥路去耦合等效电路示意图;
[0034]图9是本专利技术一实施例提供的本桥路型超导限流器的另一种工作状态示意图;
[0035]图10是本专利技术一实施例提供的一种超导限流器的控制方法的操作流程图二;
[0036]图11是本专利技术一实施例提供的一种超导限流器的控制装置的结构示意图。
具体实施方式
[0037]下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。
[0038]为了解决上述问题,下面将通过以下具体的实施例对本申请实施例本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种桥路型超导限流器,其特征在于,所述桥路型超导限流器包括:相互并联的开关管整流桥路和旁路电阻支路;其中,所述开关管整流桥路包括第一门控晶闸管、第二门控晶闸管、第一功率二极管、第二功率二极管、触发超导线圈和主限流超导线圈组成;所述第一门控晶闸管的阳极与所述第二门控晶闸管的阴极连接,所述第一门控晶闸管的阴极与所述第一功率二极管的阴极连接,所述第二门控晶闸管的阳极与所述第二功率二极管的阳极连接,所述第一功率二极管的阳极与所述第二功率二极管的阴极连接,以使所述第一门控晶闸管、第二门控晶闸管、第一功率二极管和第二功率二极管构成整流桥臂结构;所述触发超导线圈和所述主限流超导线圈反并联组成的一组并联耦合超导电圈,且所述并联耦合超导电圈的一端与所述第一门控晶闸管和所述第一功率二极管的连接端连接,所述并联耦合超导电圈的另一端与所述第二门控晶闸管的阳极和所述第二功率二极管的连接端连接。2.根据权利要求1所述的桥路型超导限流器,其特征在于,所述触发超导线圈和所述主限流超导线圈的电感值相同,且通过磁芯耦合。3.根据权利要求1所述的桥路型超导限流器,其特征在于,所述触发超导线圈由铋锶钙铜氧、氧化钇钡铜、二硼化镁超导导线绕制而成。4.根据权利要求1所述的桥路型超导限流器,其特征在于,所述主限流超导线圈由铋锶钙铜氧、氧化钇钡铜、二硼化镁超导导线绕制而成。5.根据权利要求1

4任意一项所述的桥路型超导限流器,其特征在于,所述旁路电阻支路,包括:第三门控晶闸管、第四门控晶闸管与限流阻抗组成;所述第三门控晶闸管的阴极和所述第四门控晶闸管的阳极连接,所述第三门控晶闸管的阳极和所述第四门控晶闸管的阴极连接,以形成反向并联结构;所述限流阻抗的一端与所述第三门控晶闸管和所述第四门控晶闸管的连接端连接。6.一种超导限流...

【专利技术属性】
技术研发人员:李力宋萌范亚洲彭向阳
申请(专利权)人:广东电网有限责任公司电力科学研究院
类型:发明
国别省市:

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