[实用新型]一种基于新型电阻式高温超导限流器的柔性直流系统

说明书

本实用新型公开了一种基于新型电阻式高温超导限流器的柔性直流系统，它的组成：第一电网(1)，第二电网(2)，升压变压器(3)，降压变压器(4)，第一换流站(5)，第二换流站(6)，高压母线(71、72、73、74)，电阻式直流高温超导限流器(81、82)和直流线路(9)。在第一电网(1)与高压母线(71)之间加装新型高温超导限流器(81)；在第二电网(2)与高压母线(74)之间加装电阻式直流高温超导限流器(82)，电阻式直流高温超导限流器(81、82)组成：超导限流单元，低温容器，低温制冷系统，高压出线单元，在线监控系统。其应用可大大提高输配电系统的稳定性和可靠性，提高输电能力和灵活性，大大降低系统升级改造的成本。

技术领域

本实用新型应用于直流输电系统高温超导限流器，特别是将新型电阻式高温超导限流器应用于柔性直流输电系统。

背景技术

基于模块化多电平换流器的高压直流输电(Modular Multilevel ConverterBased High Voltage Direct Current，MMC-HVDC)简称为柔性直流输电技术。

21世纪初，德国科学家R.Marquardt借鉴两电平换流器中IGBT导通的思路，提出了通过封装子模块(Sub-Module，SM)的模块化多电平换流器(Modular MultilevelConverter，MMC)拓扑结构，因此，MMC也是电压源换流器VSC的一种，基于MMC的直流输电也称为柔性直流输电技术。

目前多数柔性直流输电工程选择在换流器直流侧出口处装设常规电抗器作为限流措施，该方式在一定程度上起到了限制故障电流的作用，然而电抗器的接入在一定程度上影响了系统动态响应速度、容易造成并联谐振等问题。由于电抗器需兼顾系统正常运行以及限流两方面的要求，其参数的选择缺乏灵活性，在一定程度上制约了这种限流方式的应用。

故障限流器采用超导等技术，这使得多数类型的故障限流器具有等效阻抗可快速调节的特点。因此可实现系统正常运行时，呈现较小阻抗，不对系统的正常运行造成影响；故障时等效阻抗迅速增大，快速限制故障电流的作用，在实际应用中比直接串联电抗器的限流方式更具优势。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型将一种新型高温超导限流器应用于柔性直流输电系统，具体技术方案如下：

一种基于新型电阻式高温超导限流器的柔性直流系统，它的组成：第一电网1，第二电网2，升压变压器3，降压变压器4，第一换流站5，第二换流站6，高压母线71、72、73和74，电阻式直流高温超导限流器81、82和直流线路9。在第一电网1与高压母线71之间加装新型高温超导限流器81；在第二电网2与高压母线74之间加装电阻式直流高温超导限流器82，电阻式直流高温超导限流器81、82组成：超导限流单元，低温容器，低温制冷系统，高压出线单元，在线监控系统。

所述的超导限流单元由两个子单元构成，子单元之间可互为串联连接也可互为并联连接。

所述的两个子单元，每个子单元含有12个串联模块，每个模块含有4个或5个并联线圈，每个线圈均由150m长的YBCO带材无感绕制而成。

所述的低温容器为双层绝热结构：内层是液氮腔，为超导限流单元提供低温运行空间；外层是维持内层与外界环境的绝热，并为限流器系统附件提供支撑与安装接口。

所述的低温制冷系统由液氮储罐、低温管道、低温阀门、制冷机、液氮泵、冷却水循环机组成。