新型超導(dǎo)限流式直流斷路器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與仿真分析
發(fā)布時(shí)間:2021-05-26 09:10
隨著可再生能源發(fā)展規(guī)模及電力系統(tǒng)容量的持續(xù)增長(zhǎng),傳統(tǒng)交流電力系統(tǒng)已難以滿足用戶對(duì)電能的需求。近年來(lái)高壓直流輸電技術(shù)憑借功率調(diào)節(jié)靈活、輸電線路架設(shè)便捷、運(yùn)行損耗小等系列優(yōu)點(diǎn)受到國(guó)內(nèi)外業(yè)界廣泛關(guān)注。高壓直流斷路器作為實(shí)現(xiàn)高壓柔性多端直流配電系統(tǒng)工程化應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù),其研發(fā)面臨諸多技術(shù)難點(diǎn):其一是直流系統(tǒng)電流不存在自然過(guò)零點(diǎn),故障發(fā)生后斷路器難以滅弧;另一方面直流系統(tǒng)短路后電流上升速度快,峰值高,斷路器快速切斷故障電流與保護(hù)系統(tǒng)準(zhǔn)確判斷系統(tǒng)故障之間存在矛盾。因此大容量直流斷路器研究對(duì)促進(jìn)多端直流輸電系統(tǒng)的工程化應(yīng)用具有十分重要意義。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)超導(dǎo)限流式直流斷路器研究處于初步探索階段,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不夠完善。本文在已有結(jié)構(gòu)研究基礎(chǔ)上提出了一種新型超導(dǎo)限流式直流斷路器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)方案,其突出優(yōu)勢(shì)為:結(jié)合超導(dǎo)限流技術(shù)抑制故障電流初期上升率緩解系統(tǒng)靈敏性與可靠性間矛盾,降低對(duì)機(jī)械開(kāi)關(guān)速動(dòng)性需求,同時(shí)通過(guò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)保障超導(dǎo)帶材使用壽命;增加鉗位電路使機(jī)械開(kāi)關(guān)在換流過(guò)程中實(shí)現(xiàn)無(wú)弧分?jǐn)?固態(tài)開(kāi)關(guān)結(jié)合全控型與半控型器件優(yōu)點(diǎn),提高斷路器容量并降低工程應(yīng)用成本。隨后針對(duì)新型超導(dǎo)限流式直流斷路器主拓?fù)浞桨钢写嬖诓蛔氵M(jìn)行...
【文章來(lái)源】:蘭州交通大學(xué)甘肅省
【文章頁(yè)數(shù)】:58 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 論文的研究背景和意義
1.2 高壓直流斷路器研究現(xiàn)狀
1.2.1 機(jī)械型高壓直流斷路器研究現(xiàn)狀
1.2.2 全固態(tài)型高壓直流斷路器研究現(xiàn)狀
1.2.3 混合型高壓直流斷路器研究現(xiàn)狀
1.2.4 超導(dǎo)限流型高壓直流斷路器研究現(xiàn)狀
1.3 論文的主要研究?jī)?nèi)容
2 直流斷路器關(guān)鍵技術(shù)
2.1 電弧模型理論
2.1.1 Cassie電弧模型
2.1.2 Mayr電弧模型
2.1.3 其他電弧黑盒模型
2.2 直流超導(dǎo)限流技術(shù)
2.2.1 超導(dǎo)現(xiàn)象與超導(dǎo)帶材結(jié)構(gòu)
2.2.2 超導(dǎo)限流器分類及原理
2.3 超導(dǎo)限流模型
2.3.1 數(shù)值建模前提條件
2.3.2 電阻率模型
2.3.3 溫度場(chǎng)模型
2.3.4 電-熱耦合模型
2.4 本章小結(jié)
3 新型超導(dǎo)限流式直流斷路器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與動(dòng)作分析
3.1 新型超導(dǎo)限流式直流斷路器主拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)方案
3.1.1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
3.1.2 工作原理
3.2 新型超導(dǎo)限流式直流斷路器二階換流型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)方案
3.2.1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
3.2.2 工作原理
3.3 新型超導(dǎo)限流式直流斷路器雙向開(kāi)斷拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)方案
3.3.1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
3.3.2 工作原理
3.4 本章小結(jié)
4 新型超導(dǎo)限流式直流斷路器理論分析與參數(shù)設(shè)計(jì)
4.1 新型超導(dǎo)限流式直流斷路器各階段數(shù)值理論分析
4.1.1 主拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
4.1.2 二階換流型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
4.2 新型超導(dǎo)限流式直流斷路器固態(tài)開(kāi)關(guān)閥組配置方案
4.3 本章小結(jié)
5 新型超導(dǎo)限流式直流斷路器的仿真研究與分析
5.1 新型超導(dǎo)限流式直流斷路器限流特性仿真
5.1.1 SFCL仿真模型搭建
5.1.2 短路故障分析
5.2 新型超導(dǎo)限流式直流斷路器開(kāi)斷特性仿真
5.2.1 新型超導(dǎo)限流式直流斷路器主拓?fù)浞桨傅姆抡娣治?br> 5.2.2 新型超導(dǎo)限流式直流斷路器二階換流型拓?fù)浞桨傅姆抡娣治?br> 5.2.3 仿真對(duì)比分析
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
本文編號(hào):3206117
【文章來(lái)源】:蘭州交通大學(xué)甘肅省
【文章頁(yè)數(shù)】:58 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 論文的研究背景和意義
1.2 高壓直流斷路器研究現(xiàn)狀
1.2.1 機(jī)械型高壓直流斷路器研究現(xiàn)狀
1.2.2 全固態(tài)型高壓直流斷路器研究現(xiàn)狀
1.2.3 混合型高壓直流斷路器研究現(xiàn)狀
1.2.4 超導(dǎo)限流型高壓直流斷路器研究現(xiàn)狀
1.3 論文的主要研究?jī)?nèi)容
2 直流斷路器關(guān)鍵技術(shù)
2.1 電弧模型理論
2.1.1 Cassie電弧模型
2.1.2 Mayr電弧模型
2.1.3 其他電弧黑盒模型
2.2 直流超導(dǎo)限流技術(shù)
2.2.1 超導(dǎo)現(xiàn)象與超導(dǎo)帶材結(jié)構(gòu)
2.2.2 超導(dǎo)限流器分類及原理
2.3 超導(dǎo)限流模型
2.3.1 數(shù)值建模前提條件
2.3.2 電阻率模型
2.3.3 溫度場(chǎng)模型
2.3.4 電-熱耦合模型
2.4 本章小結(jié)
3 新型超導(dǎo)限流式直流斷路器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與動(dòng)作分析
3.1 新型超導(dǎo)限流式直流斷路器主拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)方案
3.1.1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
3.1.2 工作原理
3.2 新型超導(dǎo)限流式直流斷路器二階換流型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)方案
3.2.1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
3.2.2 工作原理
3.3 新型超導(dǎo)限流式直流斷路器雙向開(kāi)斷拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)方案
3.3.1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
3.3.2 工作原理
3.4 本章小結(jié)
4 新型超導(dǎo)限流式直流斷路器理論分析與參數(shù)設(shè)計(jì)
4.1 新型超導(dǎo)限流式直流斷路器各階段數(shù)值理論分析
4.1.1 主拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
4.1.2 二階換流型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
4.2 新型超導(dǎo)限流式直流斷路器固態(tài)開(kāi)關(guān)閥組配置方案
4.3 本章小結(jié)
5 新型超導(dǎo)限流式直流斷路器的仿真研究與分析
5.1 新型超導(dǎo)限流式直流斷路器限流特性仿真
5.1.1 SFCL仿真模型搭建
5.1.2 短路故障分析
5.2 新型超導(dǎo)限流式直流斷路器開(kāi)斷特性仿真
5.2.1 新型超導(dǎo)限流式直流斷路器主拓?fù)浞桨傅姆抡娣治?br> 5.2.2 新型超導(dǎo)限流式直流斷路器二階換流型拓?fù)浞桨傅姆抡娣治?br> 5.2.3 仿真對(duì)比分析
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
本文編號(hào):3206117
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