[发明专利]一种高压大容量电阻型超导限流器仿真建模方法及设备

权利要求书

1.一种高压大容量电阻型超导限流器仿真建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：通过过电流冲击实验，获取限流器的失超电阻曲线以及第一失超电阻的阻值，同时计算第一液氮散热功率，第一失超电阻的阻值与限流器产生的热量之间的对应关系即为失超电阻曲线；

步骤S2：基于第一失超电阻的阻值，以短路电流幅值为输入，计算焦耳热功率；将焦耳热功率与第一液氮散热功率的差与仿真计算步长相乘，得到热量变化量△Q；

步骤S3：基于热量变化量△Q得到总热量Q；

步骤S4：在总热量Q的基础上计算失超电阻的阻值以及限流器的工作温度T，将失超电阻的阻值以及限流器的工作温度T作为输出；

步骤S5：根据限流器的工作温度T计算第二液氮散热功率，将第二液氮散热功率的值赋予给步骤S2中的第一液氮散热功率，将失超电阻的阻值赋予给步骤S2中的第一失超电阻的阻值，进行下一个计算步长的迭代计算。

2.根据权利要求1所述的一种高压大容量电阻型超导限流器仿真建模方法，其特征在于，步骤S1的具体过程如下：

对限流器进行过电流冲击实验，测量限流器在过电流作用下的电压以及电流；

将电压除以电流得到第一失超电阻的阻值，电压乘电流得到限流器产生的热量，第一失超电阻的阻值与热量之间的对应关系即为失超电阻曲线。

3.根据权利要求2所述的一种高压大容量电阻型超导限流器仿真建模方法，其特征在于，若超导限流器为高压大容量超导限流器，则选取超导限流器中的一个限流线圈进行冲击实验，之后按比例进行换算得到完整的失超电阻曲线。

4.根据权利要求3所述的一种高压大容量电阻型超导限流器仿真建模方法，其特征在于，在步骤S3中，将所有计算时长内的热量变化量△Q累加得到总热量Q。

5.根据权利要求4所述的一种高压大容量电阻型超导限流器仿真建模方法，其特征在于，在步骤S4中，通过插值法在失超电阻曲线中寻找与总热量Q相对应的失超电阻的阻值R。

6.根据权利要求5所述的一种高压大容量电阻型超导限流器仿真建模方法，其特征在于，在总热量Q为零时，失超电阻曲线上对应的失超电阻的阻值为非零值。

7.根据权利要求6所述的一种高压大容量电阻型超导限流器仿真建模方法，其特征在于，在步骤S4中，将总热量Q除以限流器的质量m与比热容c的积得到温度变化量△T，将温度变化量△T与液氮参照温度T_ref相加得到限流器的工作温度T。

8.根据权利要求7所述的一种高压大容量电阻型超导限流器仿真建模方法，其特征在于，限流器的质量m与比热容c为限流器超导带材部分的比热容和质量。

9.根据权利要求8所述的一种高压大容量电阻型超导限流器仿真建模方法，其特征在于，在步骤S5中，以插值法查询在工作温度T下对应的液氮换热系数h、换热系数h与液氮接触面S以及温度变化量△T进行相乘，得到第二液氮散热功率。

10.一种高压大容量电阻型超导限流器仿真建模设备，其特征在于，所述设备包括处理器以及存储器；

所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行权利要求1-9任一项所述的一种高压大容量电阻型超导限流器仿真建模方法。