改进电阻型高温超导限流器在含光伏的电力系统应用研究

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1、学校代号10532学号S150900675分类号TM725密级公开硕士学位论文改进电阻型高温超导限流器在含光伏的电力系统应用研究学位申请人姓名施乐培养单位电气与信息工程学院导师姓名及职称张晚英副教授学科专业电气工程研究方向光伏发电技术与超导限流器论文提交日期2018年4月25日学校代号：10532学号：S150900675密级：公开湖南大学硕士学位论文改进电阻型高温超导限流器在含光伏的电力系统应用研究学位申请人姓名：施乐导师姓名及职称：张晚英副教授培养单位：电气与信息工程学院专业名称：电气工程论文提交日期：2018年4月25日论文答辩

2、日期：2018年5月18日答辩委员会主席：罗隆福教授ApplicationofImprovedResistance-typedHighTemperatureSuperconductingFaultCurrentLimiterinPhotovoltaicPowerSystembySHILeB.E.(AnhuiUniversityOfScience&Technology)2014AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngin

3、eeringinElectricalEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorZHANGWanyingMay,2018湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权

4、使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密，在______年解密后适用本授权书。2、不保密。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日I改进电阻型高温超导限流器在含光伏的电力系统应用研究摘要随着社会发展对能源需求的日益增长和化石能源的枯竭，化石能源

5、引起环境污染问题也日趋严重。太阳能储备大，分布范围广，且是一种清洁无污染的新能源，太阳能作为当今最理想环保的能源之一，已经得到人类越来越广泛的应用。随着光伏接入电网容量不断增加，电力系统中短路电流不断增大，对电力设备产生巨大威害，甚至威胁人身安全。为使短路电流值限制在开关设备的额定范围内，出现许多限制故障电流的电力设备，含光伏的电力系统最好的是电阻型超导故障电流限流器。电阻型SCFCL结构简单、触发快，系统正常运行时电阻型SCFCL对其无影响；若发生短路故障时电阻型SCFCL的电阻将迅速增大，限制短路电流。电阻型SCFCL能够检测、迅

6、速触发及限流，具有自恢复功能。电阻型SCFCL能有效限制短路电流，而且可以提高电网供电质量。本文首先介绍光伏发电系统的基本原理及其各主要系统元件的特性；阐述太阳能电池的基本工作原理；比较各种MPPT算法；分析逆变器结构及工作原理；然后综述超导体的基本特性和电性机理，通过分析SCFCL的不同样机结构，了解它们各自的特点和工作原理。基于含光伏发电系统的电网对SCFCL的要求，最后重点研究改进电阻型SCFCL的基本工作原理与限流特性。本文对利用电阻型SCFCL进行限流的三电平逆变器光伏发电系统，利用Matlab/Simulink进行仿真研究

7、。当在负载端出现各种短路故障时，将限流器分别置于光伏端B1处、负载端B2处和电网端B3处，分别得到光伏端B1处、负载端B2处和电网端B3处限流前后的电压和电流值，当限流器置于光伏端B1处时，没有出现限流现象，这是因为光伏系统相当于一个电流源，其电流大小基本取决于光照强度，与电力系统短路与否无关，因而其电流基本接近于恒定，因而在光伏端放置限流器，不可限流。在负载端放置限流器限流效果最佳，因为限流器离故障点越近，限流效果越好。当限流器置于电网端时，有限流效果，但没有负载端明显，因为限流器离故障点较远，因而限流效果较差。本文通过仿真研究表明

8、，电阻型限流器安装在适当的位置可以有效限制短路故障电流，可以有很好的限流效果。提高含光伏的电力系统的稳定性，改善电网的电能质量。关键词：改进电阻型高温超导限流器；MPPT；光伏发电系统；短路故障II硕士学位论文Abstr