磁偏置超导限流器在10 kV城市电网中运行参数设计与分析

超导限流器可以用于限制城市电网中日益增大的短路故障电流,成为当前国际上研究热点之一。提出一种阻感混合式新型磁偏置高温超导限流器的拓扑结构,基于MATLAB/SIMULINK软件,建立了磁偏置超导限流器的磁热耦合仿真模型,搭建了含超导限流器的10 kV典型城市电网仿真平台。在该平台上,仿真分析了不同故障类型下的城市电网限流过程,获得故障限流率变化曲线。结果表明,超导限流器失超电阻会影响故障电流首个波峰的限流率,但不影响第二波峰限流率,双分裂电抗器的支路电抗同时影响前两个波峰的限流率;故障电流限流率随超导限流器失超电阻和双分裂电抗器支路阻抗的增大而增大,但增长速率会不断减小。对应最大限流率时,磁偏置超导限流器失超电阻参考值为3.19 Ohm,双分裂电抗器的支路电抗参考值为4.995 Ohm。在该运行参数下,电网故障电流首个波峰限流率达到48%,第二个波峰限流率达到76%,实现了良好的限流效果,验证了设计方法的有效性。