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申请/专利权人：华北电力大学;富通集团(天津)超导技术应用有限公司

摘要：随着大规模风力发电接入电力系统后，保证良好的电能质量并且提高供电可靠性和稳定性，已经成为电力系统亟需解决的重要课题。本发明提供一种基于超导储能‑复合限流器的风能系统及其工作方法，该系统包括风电场、交流母线、超导储能系统、变流器系统、复合超导故障限流器、变压器和主电网。超导储能系统并联于风电场出口交流母线处，通过变流器系统平滑风电并网功率。由电阻式和磁饱和式超导故障限流器并联而成的复合超导故障限流器串接于输电线路中与继电保护设备相配合，具有响应速度快、故障后恢复时间短、大电流限流能力并适用于不同电压等级系统的一系列优点，同时，本发明中复合超导限流器快速开关中的两个真空开关可以实现高温超导限流器的在线检修，使得该限流器更具有实用性。

主权项：1.一种基于超导储能-复合限流器的风能系统，其特征在于，包括风电场（1）、交流母线（2）、超导储能系统（3）、变流器系统（4）、复合超导故障限流器（5）、变压器（6）和主电网（7）；超导储能系统（3）并联于风电场出口的交流母线（2）处，复合超导故障限流器（5）串接于输电线路中；所述复合超导故障限流器（5）由电阻型超导限流器、电磁驱动线圈和磁饱和型超导限流器三者并联而成，其中电阻型超导限流器和磁饱和型超导限流器共用一个制冷系统，为制冷液浸泡制冷或者制冷机制冷；所述复合超导故障限流器中的快速开关由真空开关1501）、真空开关2502）和电磁驱动杆（503）组成，其中电磁驱动杆（503）包含电磁阻尼线圈和金属杆，电磁驱动杆（503）两端分别在故障和正常状态下快速切换这两个真空开关，通过两个开关实现了超导故障限流器的在线检修；此外，电磁驱动线圈支路还设有真空开关3504）和分流电阻（505），以防止电阻型超导限流器的超导元件（513）过流烧毁；控制电路部分由电流互感器（506）、电压互感器（507）和控制电路（508）组成，通过互感器接受到的电流和电压信号，控制真空开关3504）的通断；所述磁饱和型超导故障限流器由两个方形闭合铁芯（509）、常规交流铜绕组（510）、直流超导绕组（511）三个部分组成；常规交流铜绕组（510）线圈分别绕制在两个铁芯（509）上并串接在电网中，其中一个铁芯内的直流磁场与交流磁场同向，另一个相反，分别限制在正半周或负半周产生的短路故障电流，同时超导直流回路采用速断直流回路，其高速控制开关4512）根据电流互感器（506）接受到的电流值判断是否开断。

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