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Superconducting fault current limiter to enable grid integration of wind power

超导故障限流器助力风电并网

基本信息

批准号：
EP/K029940/1
负责人：
Timothy Coombs
金额：
$ 35.93万
依托单位：
University of Cambridge
依托单位国家：
英国
项目类别：
Research Grant
财政年份：
2014
资助国家：
英国
起止时间：
2014 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://gtr.ukri.org/projects?ref=EP%2FK029940%2F1
关键词：
Superconducting fault current limiter enable

项目摘要

The project focuses on the design of superconducting fault current limiter (SFCL) using second generation high-temperature superconductors (HTS). The proposed application of SFCL is to limit the ever-increasing fault current level of the grid network due to the increasing capacity of newly integrated renewable energy, especially wind power. Compared to exiting technology, e.g. SFCL using 1st generation HTS, the proposed SFCL has the advantage of quick recovery and low AC loss, which is enabled by thorough understanding of the underlying HTS physics. The project has three phases. The initial physics study focuses on the quench development and propagation of HTS which is closely related to the performance of SFCL. Experimental and numerical methods will be employed in the study to explore how HTS reacts to applied currents which are higher than its critical current. The second phase focuses on the design of SFCL, optimized geometries will be identified, and the critical current and ac loss of the designs will be estimated by the modeling. The third phase is the integration simulation platform of grid system study with wind power, considering the real time reaction of SFCL. This simulation platform will serve as a strong tool to evaluate the SFCL performance under various system fault conditions.

该项目的重点是使用第二代高温超导体（HTS）设计超导故障限流器（SFCL）。 SFCL的拟议应用是为了限制由于新整合的可再生能源（尤其是风电）容量的增加而导致的电网故障电流水平的不断增加。与现有技术相比，例如SFCL 使用第一代 HTS，所提出的 SFCL 具有快速恢复和低 AC 损耗的优点，这是通过对底层 HTS 物理的透彻理解而实现的。该项目分为三个阶段。最初的物理研究主要集中在高温超导的失超发展和传播上，这与SFCL的性能密切相关。研究中将采用实验和数值方法来探索高温超导对高于其临界电流的外加电流的反应。第二阶段的重点是 SFCL 的设计，将确定优化的几何形状，并通过建模估算设计的临界电流和交流损耗。第三阶段是风电并网系统研究一体化仿真平台，考虑SFCL的实时反应。该仿真平台将作为评估各种系统故障条件下 SFCL 性能的强大工具。

项目成果

期刊论文数量（10）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Power flow analysis and optimal locations of resistive type superconducting fault current limiters.

电阻型超导故障限流器的潮流分析和最佳位置。

DOI：
10.17863/cam.370
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
Zhang X
通讯作者：
Zhang X

Investigation on Power Dissipation in the Saturated Iron-Core Superconducting Fault Current Limiter

DOI：
10.1109/tasc.2018.2881706
发表时间：
2019-03
期刊：
IEEE Transactions on Applied Superconductivity
影响因子：
1.8
作者：
B. Shen;Chao Li;J. Geng;Q. Dong;Jun Ma;J. Gawith;Kaihe Zhang;Jiabin Yang;Xinru Li;Zhen Hua
通讯作者：
B. Shen;Chao Li;J. Geng;Q. Dong;Jun Ma;J. Gawith;Kaihe Zhang;Jiabin Yang;Xinru Li;Zhen Hua

Power Losses of 2G HTS Coils Measured in External Magnetic DC and Ripple Fields

在外部直流磁场和纹波场中测量的 2G HTS 线圈的功率损耗

DOI：
10.1109/tasc.2013.2291072
发表时间：
2014
期刊：
IEEE Transactions on Applied Superconductivity
影响因子：
1.8
作者：
Chudy M
通讯作者：
Chudy M

Superconductors in the Power Grid

电网中的超导体

DOI：
10.1016/b978-1-78242-029-3.00011-x
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
Coombs T
通讯作者：
Coombs T

Simulation of AC Loss in Small HTS Coils With Iron Core

小型铁芯高温超导线圈的交流损耗仿真

DOI：
10.1109/tasc.2014.2375375
发表时间：
2015-02
期刊：
IEEE Transactions on Applied Superconductivity
影响因子：
1.8
作者：
Lai Lingfeng;Gu Chen;Qu Timing;Zhang Min;Li Yanqing;Liu Rui;Coombs Tim;Han Zhenghe
通讯作者：
Han Zhenghe