随着电力系统规模的持续扩大,电力系统的短路电流水平和容量也不断上升。传统的限制短路电流措施已经不能有效应对日益增长的短路电流。专用的限流装置结合超导电力技术(超导故障限流器)能自动检测、自动触发并限制短路电流,可以有效地限制短路电流和降低电网中各种电器设备的设计容量,具有十分广泛的应用前景。本文首先概述了现有限流技术及超导故障限流器的研究现状,介绍了超导材料的基本特性以及几种常见的超导故障限流器的基本原理和拓扑结构,同时介绍了它们的优缺点,重点分析了电阻型及桥路型超导故障限流器的数学模型。本文接着介绍了基于铁芯控制的串联补偿型超导故障限流器的基本原理和拓扑结构,分析气隙对限流器的影响,设计限流器直流控制系统和试验平台测试限流器短路限流效果及串联补偿效果。本文最后基于单机无穷大系统就超导故障限流器对系统暂态稳定的作用进行了分析,讨论了限流阻抗对单机无穷大系统暂态过程及暂态稳定的影响。然后以一个简单的异步发电机并网模型为例,根据戴维南等效原理,简化故障网络,推导出使用电阻型及饱和铁芯型故障限流器时故障电网的戴维南等效电压源电压数学表达式,详尽地分析了故障时异步发电机的暂态过程。基于PSCAD/EMTDC软件搭建仿真模型,仿真验证分析了电阻型和电抗型超导故障限流器对单机无穷大系统及并网异步发电机暂态稳定的影响。