[发明专利]电阻型超导限流器运行状态检测系统及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电阻型超导限流器运行状态检测系统及检测方法，属于电力应用技术领域。

背景技术

在众多超导电力设备中，超导限流器被国际学术界和工业界公认为是将率先进入产业化的设备。目前无论从市场需求角度还是技术成熟度角度来看，我国已经完全具备开发并推广超导限流器的条件。在此历史机遇下，确立电阻型超导限流器的示范工程并向超高压领域的超导限流器迈进，无疑具有广阔的市场前景。

将超导限流器应用到电力系统中会有许多优势，其中最直观的优势就是能延缓断路器的升级，仅此一项就会为用户节省巨额资金。在10kV-35kV电压等级，一台超导限流器的预计价格与一套断路器价格相当，而随着电压等级的升高，超导限流器的价格优势将越发明显。应用于500kV变电站的GIS断路器完整串需耗资3000万元左右，而500kV三相超导限流器在量产后的预计成本仅为1000万元以内(采用自主研发的二代超导材料)，且安装一台超导限流器可以延缓整条线路上多个断路器的升级。此外，超导带材的价格也在逐年下降。综合上述因素，将超导限流器应用到超高压和特高压领域，其价格优势将非常明显。

与传统的限流设备或限流方法相比，超导限流器的优势非常明显。传统的限流方法均存在一定负面效果，如将电网解裂运行会降低供电可靠性；提高输电电压等级刚需要大量的资金投入；串联电抗器会造成很大的电能损失；Is-Limiter需要外部设备激发其动作，而且动作后无法自动复位。正是由于存在这些弊端，使得传统限流方法在如此强烈的市场需求下仍没有实现大规模应用。

超导限流器可解决城市500kV电网双环网运行问题。电力系统中的某些问题必须通过超导限流器才能得以解决，上海市500kV电网的双环网运行就是一个典型例子。上海市电网于2005年就已经建成500kV双环网结构，但由于短路容量超标问题一直解环运行。要解决该问题，只需在环网连接位置添加超导限流器即可限制短路电流并实现环网运行。届时将大幅度提高上海市电网的供电质量，在不增加基础设施建设的情况下大幅度增加送电容量，减少停电事故或拉闸限电的发生。这对上海地区电网建设乃至地区经济发展将产生不可估量的作用。

超导限流器还可解决分布式电源并网引发的短路容量超标问题。在10kV-35kV电压等级，超导限流器也有着广泛的应用前景。分布式可再生能源如风力发电，太阳能光伏电池屋顶工程等是未来清洁能源网络的重要组成部分，但是其并网问题一直是制约该类能源发展的主要因素之一。向某区域电网中引入额外的独立发电机组会大幅度提高该区域电网的短路电流，这样至使一些短路容量已接近瓶颈的区域很难再引入分布式的独立电源。在这种情况下，一般要采取将发出的电能先升压后并网的方式，但是需要额外投入一台变压器。采用超导限流器则可以允许分布式电源直接接入地区电网，超导限流器的作用是在短路发生时屏蔽掉该独立电源对本区域短路电流推高的影响。

超导限流器是唯一一种能够满足理想限流设备要求的装置，这也是世界各国均大力推进超导限流器的研发和产业化的原因。超导限流器一旦成功产业化将迅速占领大量限流器领域市场份额。但是，目前尚未出现能有效检测超导限流器状态的技术手段，这已成为阻碍超导限流器产业化的重要因素。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述现有技术存在的问题，提供一种电阻型超导限流器运行状态检测系统及检测方法，便于监控人员监测超导限流器状态，有利于实现超导限流器的大规模应用。

为实现上述目的，本发明提供一种电阻型超导限流器运行状态检测系统，其特征是，包括：

用以预处理超导限流器输出信号的信号预处理单元；用以接收预处理后信号并将该信号经模数转换为数据的数据采集单元；用以控制数据采集单元、并根据数据运算出超导限流器运行状态参数的控制单元；以及，用以显示超导限流器运行状态参数的显示单元。

本发明检测系统进一步完善的技术方案是：所述控制单元包括：用以控制数据采集单元开启、关闭、接收并转换信号的信号采集模块；用以读取数据采集单元的数据、并将该数据分别发送至人机交互模块和数据处理模块的数据分发模块；用以开启和关闭数据库、将数据分发模块的数据插入数据库、按人机交互模块的要求提供查询结果的数据处理模块；以及，用以向显示单元发出超导限流器运行状态的实时参数、历史参数、或故障报警的人机交互模块。

本发明还提供一种采用前述电阻型超导限流器运行状态检测系统的检测方法，其特征是，包括：