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随着我国科学技术的发展,电力系统行业呈现蓬勃发展的趋势,高压网络成为主要框架。目前,我国电力系统在装机容量、电网互联以及故障电流幅值三个方面都呈现了增长趋势。当短路电流增大到一定程度时,系统中的后续保护设备如断路器等将无法做到有效、可靠的切除系统短路故障,这样一来将有可能造成电力设备甚至整个电力系统的安全运行情况出现异常,扩大系统故障范围。随着我国超导技术的不断进步,对利用新型超导技术研制成的超导故障限流器的研究成为电力系统限流技术领域中的新课题,并且取得了很大的进展。超导故障限流器(SFCL)集检测、触发和限流于一体,其优良性能使其在电力系统中得到广泛应用。本文以电流补偿型有源超导故障限流器为主要研究对象,通过理论分析和性能仿真分别从限流性能和对系统暂态稳定性的影响两个方面对电流补偿型SFCL的应用性能进行了分析与研究。 本文首先概述了当前我国电网的发展现状,对故障限流器进行了相关的阐述,介绍了故障限流器发展状态,指出了有源超导故障限流器的应用前景并简单介绍了有源SFCL的三种分类,通过比较选取了电流补偿型SFCL作为本文研究对象。 然后,本文介绍了电流补偿型SFCL的单相拓扑结构及其限流原理,在理论分析的基础上采用了一种阻抗可控型的结构和控制模式对电流补偿型SFCL的限流性能进行了研究,然后分别研究了变压器的参数对其限流性能的影响和变流器的结构与电流控制方式。 其次,本文以单机-无穷大系统为研究系统模型,分别从系统功角特性以及极限切除时间两个方面对电流补偿型SFCL对系统暂态稳定性的影响进行了理论分析,指出了当系统中安装了电流补偿型SFCL后,系统的极限切除角变大,极限切除时间变长,有利于系统暂态稳定性的提高。 最后,本文借助Matlab仿真软件分别对电流补偿型SFCL的限流性能和限流器对系统暂态稳定性的影响性能两个方面进行了相应的仿真,验证了电流补偿型SFCL具有能降低故障电流的幅值、提高系统暂态稳定性作用的理论分析。