谐振型故障限流器阻抗特性仿真和参数优化

谐振型故障电流限制器是解决超高压电网短路电流超标方案之一。相对于其他限流器,谐振型能适应电网的各种复杂操作,在工程上具有可实现性。从谐振型主电路回路入手,建立阻抗模型,分析谐振型阻抗参数的影响因素,比较了谐振型与补偿型阻抗模型的异同。从限流角度,提出了抑制因子和谐振因子2个影响阻抗参数;在考虑限流器故障态模式下,从系统角度,提出了负补偿度概念,探讨了负补偿度与装置容量和输送功率的关系。在参数优化设计理论分析上,通过仿真计算,给出了参数优化范围。仿真结果表明,阻尼回路电气强度大大降低,限流器限流效果明显。

串联谐振型故障限流器对开合空载线路过电压的影响

串联谐振型故障限流器的应用将改变系统自振频率,其对开合超高压空载线路操作过电压的影响有待深入研究。首先,仿真分析了安装故障限流器前后合闸空载输电线路末端过电压波形,理论计算了线路末端过电压自由分量振荡周期、工频分量和自由分量幅值与限流电抗的数学关系,定性总结了不同限流电抗对合闸空载输电线路末端过电压的影响规律。其次,考虑断路器电弧有无发生重燃,分别分析了安装故障限流器前后开断空载线路末端电压波形,得到了电弧重燃时过电压瞬时峰值、自由分量振荡周期与限流电抗的关系曲线。研究结果表明,随着限流电抗的增大,合闸过电压最大值保持不变,开断过电压最大值及开合过电压上升率均呈下降趋势,串联谐振型故障限流器的安装有利于超高压空载线路的开合。

限流器晶闸管阀自触发保护动作电压阈值设计

为提高串联谐振型故障限流器(series resonant fault current limiter,SRFCL)旁路电路的可靠性,减小谐振电容的氧化锌避雷器(MOV)能量消耗,研究了晶闸管阀自触发保护动作电压阈值设计方法。限流器控制器失灵是最恶劣的故障态,只能依赖晶闸管阀自触发保护即击穿二极管触发晶闸管(break over diode,BOD)。设计了BOD动作时序,从动作时间和避雷器能耗角度分析阈值影响因素。BOD动作电压阈值决定了晶闸管阀过电压保护水平和触发时间。电压阈值设置低,BOD保护会和保护判据竞争;电压阈值设置高,避雷器能耗水平会提高。以华东电网限流器示范工程为背景,建立限流器仿真模型,通过大量仿真计算,总结了电压阈值变化对避雷器能耗水平影响规律,提出了电压阈值设计指标。研究结果对工程设计具有指导意义。