【正文】 、圖表要求： 1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準請他人代寫 2）工程設計類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計算機繪制，所有圖紙應符合國家技術標準規(guī)范。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導師簽名： 日期： 年 月 日 華北電力大學本科畢業(yè)設計（論文） 35 注 意 事 項 （論文）的內容包括： 1）封面（按教務處制定的標準封面格式制作） 2）原創(chuàng)性聲明 3）中文摘要（ 300 字左右）、關鍵詞 4）外文摘要、關鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入） 6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結論 7）參考文獻 8）致謝 9）附錄（對論文支持必要時） ：理工類設計（論文）正文字數不少于 1 萬字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字數不少于 萬字。本人授權 大學可以將本學位論文的全部或部分內容編入有關數據庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。除了文中特別加以標注引用的內容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經發(fā)表或撰寫的成果作品。 作 者 簽 名： 日 期： 指導教師簽名： 日 期： 使用授權說明 本人完全了解 大學關于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權保存畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學校可以采用影印、縮印、數字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績热?。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構的學位或學歷而使用過的材料。最后要感謝我的父母，是他們的辛苦培育，才 有了我的今天。在這里，我首先要感謝的人就是我的指導老師張慧媛老師，從論文一開始的選題，到資料搜集，到論文修改到最后的定稿，在整個過程中，張老師都給予我不厭其煩的指導。 華北電力大學本科畢業(yè)設計（論文） 31 參 考 文 獻 【 1】馬幼捷，劉富永，周雪松，向龍瑞 .超導故障限流器的基本原理及在電力系統(tǒng)中的應用[J]，電網技術， 2020 年 8 月第 29 卷，增刊 . 【 2】 周雪松， 向龍瑞，馬幼捷，等 .故障限流裝置的發(fā)展和應用 [J].電工技術學報， 2020. 【 3】 葉林，林良真 .超導故障限流器的電力應用研究進展 [J].電力系統(tǒng)白動化， 1999. 【 4】孫晶，宗曦華，等 .感應屏蔽型高溫超導故障電流限制器模型機研究 [J].中國電機工程學報， 2020. 【 5】 錢家驪，徐國政 .超導故障電流限制器的技術參數和要求的討論 [J]}.高壓電器， 2020. 【 6】 葉林，林良真 .超導故障限流器在電力系統(tǒng)中的應用研究 [J].中國電機工程學報， 2020. 【 7】 肖霞，李敬東，葉妙元，等 .超導限流器研究與開發(fā)的最新進展 [J].電力系統(tǒng)白動化，2020. 【 8】 林玉寶，林良真 .超導故障限流器及其研究現狀 [J].電工電能新技術， 1997. 【 9】 林良真，張金龍 .超導電性及其應用 [M].北京 :北京工業(yè)大學出版社， 1998. 【 10】 Hyun O B， Cha S D， Kim H R et al .Shuntassisted simultaneous quenches inseriesconnectedresistiveSFCLponents[J]. IEEE Trans on Applied Superconductivity,2020. 【 11】 SUGIMOTO S, KIDA J. Principle and Characteristics of a Fault Current Limner with SeriesCompensation[J]. IEEE Trans on Power Delivery, 1996. 【 12】 BOENING H J, PSICE D A. Fault Current Limner Using a Superconducting Coil[J]. IEEE Trans on Magics, 1983. 【 13】 LEUNG E, NURLEY N, CHITWOOD N et al. Design and Development of a 15 KV,20 KAHTS Fault Current Limner[J]. IEEE Trans on Applied Superconductivity, 2020. 【 14】 LEUNG E M, RODRIGUEZ A, AHMED S et al. High Temperature Superconducting Fault Current Limner[J]. IEEE Trans on Applied Superconductivity, 1997. 【 15】 CHEN M,PAUL W,LAKNER M et al. MVA Resistive Fault Current Limner Based on Bi2212 Superconductor[J]. Physica C,2020. 【 16】肖立業(yè)，林良真 .超導限流器一超導技術產業(yè)化的領頭產品 .科技導報， 1997. 【 17】 Seungje Lee,Chanjoo Lee,Min Cheol Ahn et al. Design and Test of Modified Bridge Type Superconducting Fault Current Limner With Reverse Magized Core[J]. IEEE Trans on Applied Superconductivity, 2020. 【 18】余江，段獻忠 .不失超型 SFCL 特性仿真分析 [J].電力白動化設備， 2020. 【 19】劉富永，馬幼 捷 .超導故障限流器（ SFCL）在電力系統(tǒng)中的應用與仿真研究 [D].天津華北電力大學本科畢業(yè)設計（論文） 32 理工大學， 2020. 致 謝 經歷了兩個月的時間，這篇論文終于要定稿了。 短路故障是電力系統(tǒng)的暫態(tài)過程，當 SFCL 引入電網后，與傳統(tǒng)電力裝置相比具有不同的運行特性，如其限流 的動態(tài)過程、 SFCL 運行參數的設計如何與原有繼電保護系統(tǒng)的配合問題、 SFCL 對電力網動態(tài)穩(wěn)定性的影響等尚待深入研究。 展望 超導故障限流器是近年來新興交叉學科 —— 超導電力技術的一個重要分支，與新材料技術融為一體。 非失超型超導故障限流器 —— 橋路式 SFCL。 超導體最基本的兩大特性。該論文對此的研究主要如下列所示： 電力系統(tǒng)最常見故障 —— 短路故障。一旦順利完成并成功實施應用，即可推廣應用于各同類行業(yè)，減小企業(yè)因短路故障帶來的巨額經濟損失，具有較大的經濟效益和科技效益。 專家們預言 ,超導故障限流器（ SFCL）最有望在配電網中得 到應用，而且，近些年來，面向配電系統(tǒng)的 SFCL 已經接近實用化水平，在相關學者的努力研究下，各種類型的 SFCL 技術也在日益成熟。 結論 通過仿真分析，得出橋式 超導故障限流器可以不失超地限制短路故障電流，且限流效果較傳統(tǒng)限流器更優(yōu)。 根據橋路式 SFCL模型提供的參數計算得橋式 SFCL短路故障電流縮減率約為 90%左右。所以， (38) I0是橋式 SFCL 正常運行期間偏壓源 DC 輸出的直流偏流，其值要大于線路電流的峰值。 ilim為裝設 SFCL 后，被限制短路電流的峰值，由式： (37) 來確定。 Ta 為時間常數， Ta=X/R。故障電流縮減率 D%是表征橋式超導故障限流器限流效果的重要參數，其中 D 的取值范圍是 0D1,其表達式為： (35) ip 為無 SFCL 時發(fā)生三相短路的沖擊電流 ,它與系統(tǒng)的等值短路比 X/R 有關，計算式為： ip=[1+exp()]Ip=KimIp。 以上對比了在同種拓撲結構下加裝超導故障限流器和傳統(tǒng)限流器在系統(tǒng)故障態(tài)故障時 各處的電流，當系統(tǒng)發(fā)生其他類型（不對稱）的短路故障時，對于每一相， SFCL 總能起到明顯的限流作用，在此不再一一說明。 模型的建立： 基于此，選取交流電源（ AC Voltage Source） 10kV 供電，直流偏流電源 (DC Voltage Source）遠遠小于系統(tǒng)電壓，串聯 RLC 支路 (Series RLC Branch1)作為負載，其中電阻 20kOhms，電感 50H，電容 10F，限流器電感 (L Branch)為 300H。從而在 0~ 時間內，由于系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)，受直流偏壓源 DC 作用， SFCL支路流過極小電流（認為無電流流過），即等效為超導線圈 L 處于超導狀態(tài)，亦即 Breaker2 閉合；在 ~ 時間內，系統(tǒng)發(fā)生故障態(tài)故障（三相短路）， Breaker閉合， SFCL 支路電流平衡被打破，即等效認為 SFCL 迅速失 超，“失超”大電感L 起限流作用，限制故障電流。 華北電力大學本科畢業(yè)設計（論文） 21 模型的假設與等效條件： 在 Matlab 的 Simulink 平臺下進行建模，模型的基本原理圖如圖 示，該模型在穩(wěn)態(tài)時僅由電源、橋式 SFCL 和 RLC 負載組成，假設三相故障將 RLC 負載短路。 正常運行時調節(jié) DC 使 iL=I0(I0是偏壓源 DC 提供給超導線圈的偏流初始值 )，使 I0大于線路電流 iac 的峰值，于是二極管橋路（即二極管 D1~D4）始終導通，除橋路上有較小的正向電壓外， SFCL 對 iac 不表現任何阻抗，此即相當于線圈處于超導態(tài)。 橋路型 SFCL 拓撲及仿真分析 拓撲分析： 橋路型 SFCL 屬于不失超型超導故障限流器，不同于失超型超導故障限流器所利用的超導體特有的電阻特性，該拓撲結構充分利用了超導材料在直流狀態(tài)下無阻載流的特性。這里面后者是超導故障限流器和目前具有的電子技術構成，西屋電氣公司 (Westinghouse Electric Corporation)與美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室 (LANL)在上世紀八十年代第一次發(fā)表了橋路型 SFCL 的理念，并推出了世界上首個橋路型 SFCL，它就是不失超型超導故障限流器其中一類。不過這類 SFCL 還是要借助線路中所有的交流超導電纜；而這類電纜是有著金屬部件的，質量很重而且成本高，損失程度也比較高。由于系統(tǒng)里面超過九成的故障是單相對性，因此這類 SFCL 具有特點可以處理大部分故障情況。不過，鐵芯與繞組數量需要依據雙倍的故障電流電壓大小進行組裝，這就導致了其十分費力；日常工作中鐵芯中的磁通量是飽和的，會出現明顯的泄漏磁場；而在故障期間鐵芯由于不斷地出現飽和與恢復的情況會導致明顯的電壓波動情況。而且還要借助于電力二極管橋路和偏壓電源。 橋路型 SFCL 有著很大的優(yōu)勢：既可以在半秒的時間中從故障里恢復且不用其他系統(tǒng)的幫助，可以用以及時重合閘；這個時候線圈里面的電流為直流，所以不需要面對高交流型電流超導電纜等問題；因為線圈中沒有金屬類的部件，所以重量較低而且成本不高；在運行的過程中，裝置電壓降低時不會影響波動情況的改變；能夠有效調整故障電流的縮減程度。不過還是要借助重量較輕的低溫容器以及高電流交流超導電纜。能夠 進行及時的重合閘工作的 SFCL 需要使用到兩類超導性線圈。不過一般變壓器的使用讓 SFCL