【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种线间超导限流储能电路。
技术介绍
随着国民经济的快速发展，社会对电力需求不断增加，带动了电力系统的不断发 展，单机和发电厂容量、变电所容量、城市和中心负荷不断增加，就使得电力系统之间互联， 各级电网中的短路电流水平不断提高，短路故障对电力系统及其相连的电气设备的破坏性 也越来越大。而且，在对电能需求量日益增长的同时，人们对电能质量、供电可靠性和安全 性等也提出了更高的要求。然而，大电网的暂态稳定性问题比较突出，其中最重要的原因之 一是由于常规电力技术缺乏行之有效的短路故障限流技术。目前，世界上广泛采用断路器 对短路电流全额开断，由于短路电流水平与系统的容量直接相关，在断路器的额定开断电 流水平一定的情况下，采用全额开断短路电流将会限制电力系统容量的增长，并且断路器 价格随着其额定开断电流的增加而迅速上升。随着电网容量和规模的扩大，这一问题将变 得更加严重。 与此同时，常规电力技术由于缺乏快速电能存取技术，已经严重阻碍我国电力工 业的发展。首先，随着我国国民经济的不断发展，人们对电能的需求量日益增长，西电东送 和全国联网不可避免，大电网的动态稳定...
【技术保护点】
一种线间超导限流储能电路，其特征在于，所述的线间超导限流储能电路用于连接电力系统线路出口母线处，当电力系统的负载馈线为两条时，所述的线间超导限流储能电路的结构如下：第一开关（Ｓ１）、第二开关（Ｓ２）、第三开关（Ｓ３）、第四开关（Ｓ４）、第五开关（Ｓ５）和第六开关（Ｓ６）组成第一电流源变流器（ＣＳＣ１）；第六开关（Ｓ６）的阳极与第三开关（Ｓ３）的阴极相连，构成第一交流连接点（ＰＡ１）；第五开关（Ｓ５）的阳极与第二开关（Ｓ２）的阴极相连，构成第二交流连接点（ＰＡ２）；第四开关（Ｓ）的一端相连；第三单相变压器（Ｔｒ３）原边的两端分别与第一条负载馈线的第三相电源的一端和该负载馈线第...
【技术特征摘要】
一种线间超导限流储能电路，其特征在于，所述的线间超导限流储能电路用于连接电力系统线路出口母线处，当电力系统的负载馈线为两条时，所述的线间超导限流储能电路的结构如下第一开关(S1)、第二开关(S2)、第三开关(S3)、第四开关(S4)、第五开关(S5)和第六开关(S6)组成第一电流源变流器(CSC1)；第六开关(S6)的阳极与第三开关(S3)的阴极相连，构成第一交流连接点(PA1)；第五开关(S5)的阳极与第二开关(S2)的阴极相连，构成第二交流连接点(PA2)；第四开关(S4)的阳极与第一开关(S1)的阴极相连，构成第三交流连接点(PA3)；第一开关(S1)、第二开关(S2)和第三开关(S3)的阳极连接在一起，构成第一直流连接点(PD1)；第四开关(S4)、第五开关(S5)和第六开关(S6)的阴极连接在一起，构成第二直流连接点(PD2)；第十三开关(S13)的阳极与第二直流连接点(PD2)相连，第十三开关(S13)的阴极与第一直流连接点(PD1)相连；第七开关(S7)、第八开关(S8)、第九开关(S9)、第十开关(S10)、第十一开关(S11)和第十二开关(S12)组成第二电流源变流器(CSC2)；第十二开关(S12)的阳极与第九开关(S9)的阴极相连，构成第四交流连接点(PA4)；第十一开关(S11)的阳极与第八开关(S8)的阴极相连，构成第五交流连接点(PA5)；第十开关(S10)的阳极与第七开关(S7)的阴极相连，构成第六交流连接点(PA6)；第七开关(S7)、第八开关(S8)和第九开关(S9)的阳极连接在一起，构成第三直流连接点(PD3)；第十开关(S10)、第十一开关(S11)和第十二开关(S12)的阴极连接在一起，构成第四直流连接点(PD4)；第十四开关(S14)的阳极与第四直流连接点(PD4)相连，第十四开关(S14)的阴极与第三直流连接点(PD3)相连；第二直流连接点(PD2)与第三直流连接点(PD3)相连；超导磁体(Lsc)的一端与电流源(Idc)的电流流出端连接，另一端与第一直流连接点(PD1)相连，电流源的电流流入端与第四直流连接点(PD4)相连；第一滤波电容器(C1)的一端和第一单相变压器(Tr1)次边的一端与第一交流连接点(PA1)相连；第二滤波电容器(C2)的一端和第二单相变压器(Tr2)次边的一端与第二交流连接点(PA2)相连；第三滤波电容器(C3)的一端和第三单相变压器(Tr3)次边的一端与第三交流连接点(PA3)相连；第一单相变压器(Tr1)、第二单相变压器(Tr2)和第三单相变压器(Tr3)次边的另一端相互连接；第一单相变压器(Tr1)原边的两端分别与第一条负载馈线的第一相电源的一端和该负载馈线第一相负载(Z1)的一端相连；第二单相变压器(Tr2)原边的两端分别第一条负载馈线的第二相电源的一端和该负载馈线第二相负载(Z2)的一端相连；第三单相变压器(Tr3)原边的两端分别与第一条负载馈线的第三相电源的一端和该负载馈线第三相负载(Z3)的一端相连；第四滤波电容器(C4)的一端和第四单相变压器(Tr4)次边的一端与第四交流连接点(PA4)相连；第五滤波电容器(C5)的一端和第五单相变压器(Tr5)次边的一端与第五交流连接点(PA5)相连；第六滤波电容器(C6)的一端和第六单相变压器(Tr6)次边的一端与第六交流连接点(PA6)相连；第四单相变压器(Tr4)、第五单相变压器(Tr5)和第六单相变压器(Tr6)次边的另一端相互连接；第四单相变压器(Tr4)原边的两端分别与第二条负载馈线的第一相电源的一端和该负载馈线第一相负载(Z4)的一端相连；第五单相变压器(Tr5)原边的两端分别与第二条负载馈线的第二相电源的一端和该负载馈线第二相负载(Z5)的一端相连；第六单相变压器(Tr6)原边的两端分别与第二条负载馈线的第三相电源的一端和该负载馈线第三相负载(Z6)的一端相连；所述的第一开关(S1)……第十四开关(S14)均为逆阻型开关，或者用逆导型开关串联一个二极管替代所述的逆阻型开关；若电力系统的负载馈线多于两条时，每条负载馈线都有一个所述的电流源逆变器及其旁路开关通过滤波电容和隔离变压器与该条馈线串联，并且所述的电流源逆变器的直流侧相互串联连接后与超导磁体(Lsc)并联连接。2. 根据权利要求1所述的线间超导限流储能电路，其特征在于针对所述的线间超导限 流储能电路的三种工作状态分别进行控制(l)所述的线间超导限流储能电路处于旁路状 态，此时组成第一电流源变流器(CSC1)的所有开关第一开关(SI)……第六开关(S6)均 闭合；组成第二电流源变流器(CSC2)的所有开关第七开关(S7)……第十二开关(S12)均 闭合，第十三开关(S13)和第十四开关(S14)同时闭合；此时第一单相变压器(Trl)……第 六单相变压器(Tr2)次边的电压均为开关的管压降，对负载端电压基本没有影响；电流源 (Idc)对超导磁体进行充放电，使超导磁体的电流保持在给定值附近；(2)所述的线间超导 限流储能电路处于串联补偿状态，第十三开关(S13)和第十四开关(S14)此时打开，第一电 流源变流器(CSC1)和第二电流源变流器(CSC2)通过电流控制，改变第一、二、三、四、五和 六滤波电容(C1、C2、C3、C4、C5和C6)的电压，对电网的电压谐波、电压暂降等进行补偿，从 而改善负载的供电电压质量；电流源(Idc)同样对超导磁体进行充放电，使超导磁体的电 流保持在给定值附近；(3)所述的线间超导限流储能电路处于限流状态，若第一条负载馈 线发生短路故障，此时第十三开关(S13)打开，第一电流源变流器(CSC1)的所有开关闭合， 第一电流源变流器(CSC1)等效为一个三相不控整流电路，此时超导磁体(Lsc)被自动串入 电网，从而实现了故障限流的功能；与此同时，第十四开关(S14)打开，第二电流源变流器 (CSC2)通过电流控制，改变第四、五和六滤波电容(C4、 C5和C6)的电压，对电网的电压暂 降等进行补偿，改善负载的供电电压质量；若第二条负载馈线发生短路故障，此时第十四开 关(sl4)打开，第二电流源变流器(CSC2)的所有开关闭合，第二电流源变流器(CSC2)等效 为一个三相不控整流电路，此时超导磁体(Lsc)被自动串入电网，从而实现了故障限流的 功能；与此同时，第十三开关(S13)打开，第一电流源变流器(CSC1)通过电流控制，改变第 一、二和三滤波电容(C1、C2和C3)的电压，对电网的电压暂降等进行补偿，改善负载的供电 电压质量；若两条负载馈线均出现短路故障，则第一电流源变流器(CSC1)和第二电流源变 流器(CSC2)的所有开关闭合，第十三开关(S13)和第十四开关(S14)同时打开，2个电流源 变流器等效为2个三相不控整流电路串联后与超导磁体(Lsc)相连，超导磁体(Lsc)被自 动串入电网，从而实现了故障限流功能；在上述三种短路故障中，电流源(Idc)均对超导磁 体进行充放电，使超导磁体的电流保持在给定值附近。3. —种线间超导限流储能电路，其特征在于，所述的线间超导限流储能电路结构如下 第一开关(Sl)、第二开关(S2)、第三开关(S3)和第四开关(S4)组成第一电流源变流器 (CSC1);第四开关(S4)的阴极与第一开关(Sl)的阳极相连，构成第一交流连接点(PA1); 第三开关(S3)的阴极与第二开关(S2)的阳极相连，构成第二交流连接点(PA2);第一开 关(Sl)和第二开关(S2)的阴极相连，构成第一直流连接点(PD1);第三开关(S3)和第四 开关(S4)的阳极相连，构成第二直流连接点(PD2);第五开关(S5)、第六开关(S6)、第七开 关(S7)和第八开关(S8)组成第二电流源变流器(CSC2);第八开关(S8)的阴极与第五开 关(S5)的阳极相连，构成第三交流连接点(PA3);第七开关(S7)的阴极与第六开关(S6) 的阳极相连，构成第四交流连接点(PA4);第五开关(S5)和第六开关(S6)的阴极相连，构 成第三直流连接点(PD3);第七开关(S7)和第八开关(S8)的阳极相连，构成第四直流连 接点(PD4);第九开关(S9)、第十开关(S10)、第十一开关(S11)和第十二开关(S12)组成第三电流源变流器(CSC3);第十二开关(S12)的阴极与第九开关(S9)的阳极相连，构成 第五交流连接点(PA5);第十一开关(S11)的阴极与第十开关(S10)的阳极相连，构成第 六交流连接点(PA6);第九开关(S9)和第十开关(S10)的阴极相连，构成第五直流连接点 (PD5);第十一开关(S11)和第十二开关(S12)的阳极相连，构成第六直流连接...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭文勇，肖立业，戴少涛，张志丰，
申请(专利权)人：中国科学院电工研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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