高温超导电缆监测与保护系统研制

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1、华中科技大学硕士学位论文高温超导电缆监测与保护系统研制姓名：蔡磊申请学位级别：硕士专业：电力系统及其自动化指导教师：张哲20050507华中科技大学硕士学位论文摘要随着电力系统规模的不断扩大传输容量的不断提高对电力系统的运行提出了新的更高要求高温超导电力技术的不断进步将为传统电力系统面临的难题带来新的解决方案其中高温超导电缆将可能率先在电力系统中实现工程应用为保证高温超导电缆的安全稳定运行对高温超导电缆的运行提供监控和保护是非常必要的其研究和开发具有重要的理论和现实意义论文从我国第一条高温超导电缆挂网工程的技术要求和实际情况出发围绕高温超导电缆监测与保护系统展开

2、研发工作文中首先介绍了我国电力系统的发展状况以及高温超导电缆的社会需求和技术优势然后对国内外有关高温超导电缆的研究和应用现状以及存在的主要问题进行了分析和综述高温超导电缆的失超检测和保护是超导电缆实用化过程中需要重点解决的关键技术问题之一目前有关超导电缆的失超检测主要基于温度压力流速等非电气量参数存在响应速度慢难以对由于短路电流引发的失超故障进行有效保护的缺陷针对上述问题文中提出了一种基于超导电缆电流大小的三层式保护策略该方法综合利用了电气量和非电气量在失超检测中的各自优势且实现方便易于工程应用以三层式保护策略为基础提出了一套完整的高温超导电缆监测与保护系统总体

3、设计方案文中系统介绍了总体方案的设计原则以及监测和保护功能的配置特点由于超导电缆监测与保护系统功能丰富数据处理和存储量较大对硬件平台资源提出了更高要求针对这一特点系统采用了多CPU并行工作的分层式硬件结构文中介绍了硬件系统的基本构成以及主要模板的设计特点和工作原理下层机和上层机软件根据功能需求和硬件平台的不同采用了不同的设计方法以兼顾监测和保护的不同应用要求除可完成各类保护功能外还可实现运行参数的在线监测稳态数据和故障数据的记录与分析等论文详细介绍了上下层机软件的基本算法软件流程以及具体实现技术高温超导电缆监测与保护系统开发完成后进行了全面的静态模拟测试和现场挂

4、I华中科技大学硕士学位论文网试运行论文介绍了静模试验的主要内容和试验结果并对现场运行情况进行了说明静模试验结果和现场运行情况表明系统硬件可靠功能齐全性能优良各项指标均达到了设计要求取得了良好的运行效果关键词高温超导(HTS)电缆监测保护失超II华中科技大学硕士学位论文ABSTRACTAsthecapacityofpowersystemisbecomingmoreandmorelarge,thenewandadvancedcriterionsisrequired.Thetechnologyofhightemperaturesuperconductor(HTS)wi

5、llbringmanyadvantagesandsolutionsforthecriterions.Thehightemperaturesuperconducting(HTS)cableswillbeappliedinthepowersystemfirst.InordertoensuretheHTScablesworkinginsafety,monitoringandprotectingfortheHTScablesisnecessaryandimportantintheforeground.Startingfromtherequirementandthepra

6、cticeoftheHTScablesapplyinginthepowersystem,thepaperpresentedtheresearchanddevelopmentprocessoftheHTScablesmonitoringandprotectiondevice.ThepaperdescribedthestatusofdemandsinthepowersystemofourcountryandthetechnologyofHTSintheworldatfirst.Thenthepaperdiscussedandanalyzedtheproblemsab

7、outtheHTSintheworld.ThequenchandprotectionofHTSisoneofthekeysintheapplicationofHTScables.Presentlydetectingthetemperature,pressureandfluxaboutHTScablesarethemainmethodsinquenchdetection.Thesenon-electricparametersrespondslowly,andcan’toffersufficientprotectioninshortcurrent.According

8、themagnitude