[发明专利]一种限流储能电路及其控制方法

摘要

一种超导限流储能电路及其控制方法。它将超导磁体通过电流源变流器、滤波电容、开关、压敏电阻和变压器等与电网串联连接。在正常状态下，通过控制电流源变流器注入滤波电容的电流，改变滤波电容的电压，补偿电网的电压畸变，进而改善负载的供电电压质量。在线路发生短路故障时，通过开关和压敏电阻，将滤波电容与电网断开连接，并开通电流源变流器所有的开关，使超导磁体以不控整流的形式串入电网，从而起到故障限流的作用。

主权项

一种超导限流储能电路，其特征在于，在所述超导限流储能电路中：第一开关(S1)、第二开关(S2)、第三开关(S3)、第四开关(S4)、第五开关(S5)和第六开关(S6)组成第一电流源变流器(CSC1)；第一开关(S1)的阴极与第四开关(S4)的阳极相连，其连接点为第一交流连接点(PA1)；第一开关(S1)与第四开关(S4)构成第一电流源逆变器(CSC1)的第一半桥(HB1)；第二开关(S2)的阴极与第五开关(S5)的阳极相连，其连接点为第二交流连接点(PA2)；第二开关(S2)与第五开关(S5)构成第一电流源逆变器(CSC1)的第二半桥(HB2)；第三开关(S3)的阴极与第六开关(S6)的阳极相连，其连接点为第三交流连接点(PA3)；第三开关(S3)与第六开关(S6)构成第一电流源逆变器(CSC1)的第三半桥(HB3)；第一开关(S1)、第二开关(S2)和第三开关(S3)的阳极连接在一起，其连接点为第一直流连接点(PD1)；第四开关(S4)、第五开关(S5)和第六开关(S6)的阴极连接在一起，其连接点为第二直流连接点(PD2)；第七开关(S7)的阳极与第二直流连接点(PD2)相连，第七开关(S7)的阴极与第一直流连接点(PD1)相连；超导磁体(Lsc)的两端分别与第一直流连接点(PD1)和第三直流连接点(PD3)相连；第一电流源(Idc)的电流流出端与第三直流连接点(PD3)相连，第一电流源的电流流入端与第二直流连接点(PD2)相连；第八开关(S8)的一端和第一单相变压器(Tr1)次边的一端相连后与第一交流连接点(PA1)相连；第八开关(S8)的另一端与第一滤波电容(C1)的一端相连；第九开关(S9)的一端和第二单相变压器(Tr2)次边的一端相连后与第二交流连接点(PA2)相连；第九开关(S9)的另一端与第二滤波电容(C2)的一端相连；第十开关(S10)的一端和第三单相变压器(Tr3)次边的一端相连后与第三交流连接点(PA3)相连；第十开关(S10)的另一端与第三滤波电容(C3)的一端相连；第一滤波电容(C1)的另一端、第二滤波电容(C2)的另一端和第三滤波电容(C3)的另一端相连构成第四交流连接点(PA4)；第一单相变压器(Tr1)、第二单相变压器(Tr2)和第三单相变压器(Tr3)次边的另一端与第四交流连接点(PA4)连接；第一单相变压器(Tr1)的次边的两端与第一压敏电阻(V1)的两端相连；第二单相变压器(Tr2)的次边的两端与第二压敏电阻(V2)的两端相连；第三单相变压器(Tr3)的次边的两端与第三压敏电阻(V3)的两端相连；第一单相变压器(Tr1)原边的一端与电网第一相电源(Us1)的一端相连，第一单相变压器(Tr1)原边的另一端和第一相负载(Z1)的一端相连；第二单相变压器(Tr2)原边的一端与电网第二相电源(Us2)的一端相连，第二单相变压器(Tr2)原边的另一端和第二相负载(Z2)的一端相连；第三单相变压器(Tr3)原边的一端分别与电网第三相电源(Us3)的一端相连，第三单相变压器(Tr3)原边的另一端和第三相负载(Z3)的一端相连；所述第一开关(S1)、第二开关(S2)、第三开关(S3)、第四开关(S4)、第五开关(S5)、第六开关(S6)和第七开关(S7)均为逆阻型开关，或者由逆导型开关串联一个二极管替代所述的逆阻型开关；第八开关(S8)、第九开关(S9)和第十开关(S10)为双向开关。