CN112018741B - 基于重合闸的超导交流限流器的设计方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于重合闸的超导交流限流器的设计方法和装置，方法包括获取超导交流限流器的参数，超导交流限流器设于交流系统中，由多个超导带材制成的线圈形成；在交流系统短路时，根据交流系统的最大短路电流、电流波形和超导交流限流器的参数来确定超导交流限流器是否符合设计需求；在超导交流限流器符合设计需求时，获取交流系统重合闸前的超导带材第一温度；若超导带材第一温度大于液氮温度，在交流系统重合闸后，若交流系统故障未消除，在交流系统第二次短路时获取超导交流限流器的超导带材第二温度；当超导带材第二温度小于超导带材耐受温度时，确定超导交流限流器满足重合闸要求。该方法制备的超导交流限流器热稳定性好。

Description

基于重合闸的超导交流限流器的设计方法和装置

技术领域

本发明涉及超导交流限流器设计技术领域，具体涉及一种基于重合闸的超导交流限流器的设计方法、装置、计算机设备和计算机可读存储介质。

背景技术

在电网运行中故障短路电流过大是一个非常普遍且亟需解决的问题，通常情况下采用在电网中串联限流器来解决这一问题。限流器在电网正常运行时显示低电阻，在电网发生短路线路电流增大到一定程度的时候，限流器电阻增大从而对短路电流进行限制。

超导限流器是使用具有特殊特性的超导材料而制作的一种限流器。超导材料在正常情况下，电阻几乎为零，但当电流增大到一定程度之后(通常是超过其临界值)，其超导特性就会失去(即“失超”)；此时，超导材料显示为高电阻特性，符合限流器在正常电流下低电阻(或零电阻)，在故障大电流情况下为高电阻的要求。因此，超导交流限流器可以应用于电网中，起限制短路电流的作用。

然而，要设计出合适的超导限流器并不是很容易，需要综合考虑电网系统的一些因素。目前，常用的超导限流器在设计时常会忽略重合闸这一因素，可能会导致设计的超导限流器热稳定性差。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于重合闸的超导交流限流器的设计方法和装置、计算机设备和计算机可读存储介质，以克服现有技术在超导限流器在设计时常会忽略重合闸这一因素，可能会导致设计的超导限流器热稳定性差的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明实施例提供了一种基于重合闸的超导交流限流器的设计方法，包括以下步骤：

获取超导交流限流器的参数，其中所述超导交流限流器设于交流系统中，且所述超导交流限流器是采用多个线圈进行串联和/或并联形成的，每个所述线圈是采用超导带材制成；

在所述交流系统短路时，根据所述交流系统的最大短路电流、电流波形和所述超导交流限流器的参数来确定所述超导交流限流器是否符合设计需求；

在所述超导交流限流器符合设计需求时，获取所述交流系统重合闸前的所述超导交流限流器的超导带材第一温度；

若所述超导带材第一温度大于液氮温度，在所述交流系统重合闸后，若交流系统故障未消除，在所述交流系统第二次短路时获取所述超导交流限流器的超导带材第二温度；

当所述超导带材第二温度小于超导带材耐受温度时，确定所述超导交流限流器满足重合闸要求。

进一步地，

还包括：当所述超导带材第二温度小于超导带材耐受温度时，确定所述超导交流限流器不满足重合闸要求，对所述超导交流限流器的参数进行调整。

进一步地，

还包括：在所述超导交流限流器符合设计需求在所述交流系统重合闸后，若交流系统故障已消除，获取所述超导交流限流器的线圈在单位时间内产生的第一热量和液氮带走的第二热量；

当所述第一热量小于第二热量时，确定所述超导交流限流器满足重合闸要求。

进一步地，

当所述第一热量大于第二热量时，确定所述超导交流限流器不满足重合闸要求，对所述超导交流限流器的参数进行调整。

进一步地，

在所述超导交流限流器不符合设计需求时，对所述超导交流限流器的参数进行调整。

进一步地，

在对所述超导交流限流器的参数进行调整的步骤中，包括：

修改所述超导交流限流器的超导带材；

或修改所述超导交流限流器的线圈数量、以及串联和/或并联方式。

进一步地，

还包括：所述超导带材的种类为多种，每一种所述超导带材形成一个超导交流限流器；

当多个超导交流限流器都满足重合闸要求时，根据超导交流限流器的设计边界参数以及经济性原则，选择最优的超导交流限流器。

本发明实施例提供了一种基于重合闸的超导交流限流器的设计装置，包括：

参数获取模块，用于获取超导交流限流器的参数，其中所述超导交流限流器设于交流系统中，且所述超导交流限流器是采用多个线圈进行串联和/或并联形成的，每个所述线圈是采用超导带材制成；

第一确定模块，用于在所述交流系统短路时，根据所述交流系统的最大短路电流、电流波形和所述超导交流限流器的参数来确定所述超导交流限流器是否符合设计需求；

第一温度获取模块，用于在所述超导交流限流器符合设计需求时，获取所述交流系统重合闸前的所述超导交流限流器的超导带材第一温度；

第二温度获取模块，用于若所述超导带材第一温度大于液氮温度，在所述交流系统重合闸后，若交流系统故障未消除，在所述交流系统第二次短路时获取所述超导交流限流器的超导带材第二温度；

第二确定模块，用于当所述超导带材第二温度小于超导带材耐受温度时，确定所述超导交流限流器满足重合闸要求。

本发明实施例提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：

获取超导交流限流器的参数，其中所述超导交流限流器设于交流系统中，且所述超导交流限流器是采用多个线圈进行串联和/或并联形成的，每个所述线圈是采用超导带材制成；

在所述交流系统短路时，根据所述交流系统的最大短路电流、电流波形和所述超导交流限流器的参数来确定所述超导交流限流器是否符合设计需求；

在所述超导交流限流器符合设计需求时，获取所述交流系统重合闸前的所述超导交流限流器的超导带材第一温度；

若所述超导带材第一温度大于液氮温度，在所述交流系统重合闸后，若交流系统故障未消除，在所述交流系统第二次短路时获取所述超导交流限流器的超导带材第二温度；

当所述超导带材第二温度小于超导带材耐受温度时，确定所述超导交流限流器满足重合闸要求。

本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现以下步骤:

获取超导交流限流器的参数，其中所述超导交流限流器设于交流系统中，且所述超导交流限流器是采用多个线圈进行串联和/或并联形成的，每个所述线圈是采用超导带材制成；

在所述交流系统短路时，根据所述交流系统的最大短路电流、电流波形和所述超导交流限流器的参数来确定所述超导交流限流器是否符合设计需求；

在所述超导交流限流器符合设计需求时，获取所述交流系统重合闸前的所述超导交流限流器的超导带材第一温度；

若所述超导带材第一温度大于液氮温度，在所述交流系统重合闸后，若交流系统故障未消除，在所述交流系统第二次短路时获取所述超导交流限流器的超导带材第二温度；

当所述超导带材第二温度小于超导带材耐受温度时，确定所述超导交流限流器满足重合闸要求。

本发明实施例中的基于重合闸的超导交流限流器的设计方法、装置、计算机设备和计算机可读存储介质，首先，获取超导交流限流器的参数，其中超导交流限流器设置于交流系统中，在交流系统发生短路时，根据交流系统的最大短路电路和电流波形来确定超导交流限流器的参数是否符合设计需求；如果超导直流电流器的参数符合设计需要，获取交流系统重合闸前的超导交流限流器的超导带材第一温度，若超导带材第一温度大于液氮温度在交流系统重合闸后，若交流系统故障未消除，在交流系统第二次短路时获取超导交流限流器的超导带材第二温度；当超导带材第二温度小于超导带材耐受温度时，说明该超导交流限流器具有良好的限制短路电流的作用，确定超导交流限流器满足重合闸要求。上述的基于重合闸的超导交流限流器的设计方法，充分考虑交流系统重合闸的因素，使得设计出的超导交流限流器能满足重合闸要求，热稳定性好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中的基于重合闸的超导交流限流器的设计方法流程示意图；

图2为本发明实施例中的基于重合闸的超导交流限流器的设计方法流程示意图；

图3为本发明实施例中的基于重合闸的超导交流限流器的设计方法流程示意图；

图4为本发明实施例中的基于重合闸的超导交流限流器的设计装置的结构示意图；

图5为本发明实施例中的计算机设备结构示意图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了更详细说明本发明，下面结合附图对本发明提供的一种基于重合闸的超导交流限流器的设计方法、装置、计算机设备和计算机可读存储介质，进行具体地描述。

本方法可以运用于的终端中，终端可以是个人计算机、笔记本电脑等。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种基于重合闸的超导交流限流器的设计方法，以该方法应用于终端为例进行说明，包括以下步骤：

步骤S102，获取超导交流限流器的参数，其中超导交流限流器设于交流系统中，且超导交流限流器是采用多个线圈进行串联和/或并联形成的，每个线圈是采用超导带材制成；

其中，超导交流限流器的参数主要是一些能反应超导交流限流器性能的参数，通常包括热稳定性、失超电阻、临界电流以及耐冲击能力等。超导交流限流器的参数是根据设计需求制备出的超低直流限流器确定的(例如需要设计一个失超电阻为A，临界电流为B，热稳定性为C以及耐冲击能力为D的超导交流限流器，那么A、B、C以及D就是超导交流限流器的参数)。

超导交流限流器通常是设置于交流系统中，串联于电网中，在电网发生故障(即短路时)来限制短路电路。

超导交流限流器是由多个线圈串联和/或并联组成，线圈的数量以及串并联方式是根据单个线圈能产生的电阻、能通过的电流以及超导交流限流器所需的电阻(即失超电阻)、通流电流(即临界电流)等确定。单个线圈是由超导带材制成，超导带材的种类通常有多种，每一种超导带材的参数都不相同，即不同超导带材性质都不相同，那么采用不同的超导带材制备出来的单个线圈参数或者性质也不相同，例如线圈的形状、线圈的电阻以及能通过的电流等可能都不相同。另外，采用同一种超导带材制备出来的单个线圈参数可以是相同的也可以是不相同的(即采用同一种超导带材制备出来的单个线圈的电阻以及电流可以是相同或不同)；但在实际应用中，为了超导交流限流器设计时的方便，选择同一种超导带材制备出的单个线圈的参数是相同的。

此外，超导带材的参数通常包括能通过的电流、失超电阻以及耐(电流)冲击的稳定性等。

步骤S104，在交流系统短路时，根据交流系统的最大短路电流、电流波形和超导交流限流器的参数来确定超导交流限流器是否符合设计需求；

具体地，在获得了超导交流限流器的参数之后，需要根据参数去验证超导交流限流器是否失满足设计需要的；虽然超导交流限流器是按照设计需求来设计的，但理论值与实际值之间可能存在比较大的差异，因此，需要对超导交流限流器进行验证。验证过程可以是通过仿真或模拟方式进行，在交流系统短路时，交流系统短路时会产生短路电流、电流波形以及短路时间等参数，将超导交流限流器的参数代入最大短路电流以及电流波形参数中，可以来验证或校核超导交流限流器是否满足设计需求。

步骤S106，在超导交流限流器符合设计需求时，获取交流系统重合闸前的超导交流限流器的超导带材第一温度；

在超导交流限流器符合设计需求时，交流系统重合闸，其中从交流系统发生短路到重合闸之间有时间间隔，在这段时间间隔中，液氮会带走线圈的热量，交流超导限流器的超导带材温度会下降，此时获取交流系统重合闸前(通常是获取重合闸之前几秒钟内)的超导交流限流器的超导带材第一温度；然后将超导带材第一温度与液氮温度相比较，即确定超导带材第一温度是否已经恢复到液氮温度。

步骤S108，若超导带材第一温度大于液氮温度，在交流系统重合闸后，若交流系统故障未消除，在交流系统第二次短路时获取超导交流限流器的超导带材第二温度；

若超导带材第一温度大于液氮温度，说明超导带材第一温度还没有恢复到液氮温度。此时交流系统进行重合闸，在重合闸后，若交流系统故障未消除，根据第二次短路来核准超导交流限流器的设计参数。由于超导交流限流器内超导线圈浸泡在液氮内，液氮会将超导线圈的热量带走，在交流系统系统发生短路到重合闸这段时间内，液氮会将带走超导带材的热量，使得超导带材的温度降低；在重合闸后，如果系统故障未消除，在第二次短路时，超导交流限流器会继续产生热量，而超导带材的温度也会进一步升高；此时，获取超导带材的温度即为超导带材第二温度；其中，在获取超导带材的温度时可以选择超导交流限流器中任一个线圈中的超导带材，也可以选择多个；通常情况下，为了验证方便，选择任一个线圈的超导带材采集其温度即可。

步骤S110，当超导带材第二温度小于超导带材耐受温度时，确定超导交流限流器满足重合闸要求。

为了保证线圈不烧坏，超导带材第二温度需要在线圈可承受的范围内(通常是要小于超导带材耐受温度)。如果超导带材第二温度超标，则表明超导限流器不能满足重合闸要求。

本发明实施例中的基于重合闸的超导交流限流器的设计方法，首先，获取超导交流限流器的参数，其中超导交流限流器设置于交流系统中，在交流系统发生短路时，根据交流系统的最大短路电路和电流波形来确定超导交流限流器的参数是否符合设计需求；如果超导直流电流器的参数符合设计需要，获取交流系统重合闸前的超导交流限流器的超导带材第一温度，若超导带材第一温度大于液氮温度在交流系统重合闸后，若交流系统故障未消除，在交流系统第二次短路时获取超导交流限流器的超导带材第二温度；当超导带材第二温度小于超导带材耐受温度时，说明该超导交流限流器具有良好的限制短路电流的作用，确定超导交流限流器满足重合闸要求。上述的基于重合闸的超导交流限流器的设计方法，充分考虑交流系统重合闸的因素，使得设计出的超导交流限流器能满足重合闸要求，热稳定性好。

在一个实施例中，还包括：当超导带材第二温度小于超导带材耐受温度时，确定超导交流限流器不满足重合闸要求，对超导交流限流器的参数进行调整。

具体地，当超导带材第二温度小于超导带材耐受温度时，说明超导带材第二温度超过了线圈可承受的范围内，即线圈可能会被烧断；此时，确定超导交流限流器不满足重合闸要求，需要对超导交流限流器的参数进行调整，例如可以需要增加线圈的串联数以抑制短路电流，或者增加线圈的并联数，以降低单个线圈所承受的短路电流等。

在一个实施例中，如图2所示，还包括：

步骤S202，在超导交流限流器符合设计需求在交流系统重合闸后，若交流系统故障已消除，获取超导交流限流器的线圈在单位时间内产生的第一热量和液氮带走的第二热量；

步骤S204，当第一热量小于第二热量时，确定超导交流限流器满足重合闸要求。

具体地，在超导交流限流器符合设计需求时，交流系统进行重合闸，在重合闸后，若交流系统故障已消除，线圈处于正常运行电流中，而此时超导带材的温度没有恢复到液氮温度，即线圈还没恢复到正常工作状态，经过电流可能还会持续发热，这时为了保证系统正常运行，液氮带走的热量(即第二热量)需要大于电流产生的热量(即第一热量)；然后，线圈温度持续下降，逐步恢复到液氮温度，而当温度降低后，电阻降低，电流产生的热量将进一步减少，限流器最终恢复到液氮温度，电流也正常运行。可见，当第一热量小于第二热量时，确定超导交流限流器满足重合闸要求。该方法是在重合闸后系统故障消除情况下的超导交流限流器的确定方法，充分考虑了重合闸的影响，使得设计的超导交流限流器满足重合闸的要求，热稳定性好。

在一个实施例中，当第一热量大于第二热量时，确定超导交流限流器不满足重合闸要求，对超导交流限流器的参数进行调整。

具体而言，液氮带走热量小于电流产生热量，即当第一热量大于第二热量时，则表明超导交流限流器的线圈温度会持续上升，其最大温度可能会超过线圈所能承受的最大温度(这里通常是指超导带材耐受问题)，超导带材可能会烧断，从而导致超导交流限流器无法起到直流限流的作用。因此，此时确定超导交流限流器不满足重合闸要求，需要对超导交流限流器的进行调整，例如要增加限流器线圈的并联数，让其通过单线圈的电流减小，发热也减小，直到小于液氮带走的热量。

在一个实施例中，在超导交流限流器不符合设计需求时，对超导交流限流器的参数进行调整。

具体地，当超导交流限流器不符合设计需求时，对超导交流限流器的参数进行调整，使得调整后的超导交流限流器符合设计需求，然后再进行重合闸测试，进一步判断调整后的超导交流限流器是否符合重合闸的要求。

在一个实施例中，在对超导交流限流器的参数进行调整的步骤中，包括：

修改超导交流限流器的超导带材；或修改超导交流限流器的线圈数量、以及串联和/或并联方式。

具体地，对超导交流限流器的参数进行调整通过是通过调整超导带材的参数(例如重新更换超导带材)；或者修改超导交流限流器的线圈数量、以及串联和/或并联方式。例如，若超导交流限流器的失超电阻不够大，可以增加线圈的串联数，如果临界电流不够大，可以增大单根带材的临界电流或者增加线圈的并联数。如果线圈的热稳定性不够，可以增加线圈串联数，以更大程度的抑制短路电流，或者更换耐冲击能力更强的带材，或者并联更多的线圈，以减少单线圈的冲击电流，增加限流器整体的热稳。

在一个实施例中，还包括：超导带材的种类为多种，每一种超导带材形成一个超导交流限流器；

当多个超导交流限流器都满足重合闸要求时，根据超导交流限流器的设计边界参数以及经济性原则，选择最优的超导交流限流器。

具体的，超导带材的种类有多种，每一种超导带材都可能设计出一个超导交流限流器；当设计出的多个超导交流限流器都满足重合闸要求时，可以根据超导交流限流器的设计边界参数以及经济性原则，选择最优的超导交流限流器。采用该方式可以选择出符合要求的最优的超导交流限流器。

在一个实施例中，若超导带材第一温度等于液氮温度，无需校核交流系统重合闸后的参数，超导交流限流器也能满足重合闸要求。

具体地，若超导带材第一温度等于液氮温度，说明超导带材第一温度已经恢复到液氮温度。此时，超导交流限流器必然会满足重合闸的要求，无论是交流系统重合闸后系统故障还是系统正常都可以满足。

为了便于理解本方案，给出一个详细的实施例。如图3所示，一种基于重合闸的超导交流限流器的设计方法，包括：1、确定超导带材的参数，一般先采用目前超导带材产品的其中一种型号带材进行设计，后续再根据需求进行修改校正。

2、确定单个线圈参数，根据系统需求，确定单个线圈的形状、大小、所用超导带材数量。假设单线圈能产生电阻为R0，能通过电流I0。

3、根据设计需求，初步确定线圈串并联数，计算出超导交流限流器的参数。其中假设单个线圈串联数为m，并联数为n，则超导交流限流器产生电阻为R0*m/n，通流能力为I0*n。m越大，串联数量越多，则失超电阻越大。而并联数n越大，并联数越多，其通流能力及短路电流耐受能力越大。

4、根据交流系统最大短路电流冲击容量校核超导交流限流器的参数。一般来说，交流系统短路电流没有过零点，其断开时间t1，热量Q1，超导带材温度为T1。根据系统仿真，可以知道该交流系统短路时的最大的短路电流及电流波形、时间等参数，根据这些参数，可以将超导交流限流器的参数代入，以校核超导交流限流器是否满足要求。

5、如果超导交流限流器不满足设计要求，则可以修改超导带材的参数(通常就是更换超导带材)或者线圈的串并联数。比如说，若失超电阻不够大，可以增加线圈的串联数，如果临界电流不够大，可以增大单根带材的临界电流或者增加线圈的并联数。如果线圈的热稳定性不够，可以增加线圈串联数，以更大程度的抑制短路电流，或者更换耐冲击能力更强的带材，或者并联更多的线圈，以减少单线圈的冲击电流，增加限流器整体的热稳定性。

6、如果超导交流限流器满足设计要求，则进行下一步计算。

7、系统重合闸时间t2，限流器内超导线圈因浸泡在液氮内，液氮会将超导线圈的热量带走，经过时间t2液氮带走的热量为Q2，超导带材温度下降为T2。

8、校核超导带材温度T2是否已经回复到液氮温度。如果已经回复到液氮温度，表明超导交流限流器已经恢复到初始状态，具备再次承受冲击的能力，重合闸后无论故障是否消失，超导交流限流器都能够满足重合闸后短路电流冲击的要求(第二次冲击不受第一次冲击影响，超导交流限流器处于能承受的范围内，不用再次校核)。

9、如果超导带材温度T2没回复到液氮温度，则T2温度成为下一次计算校核的起点。系统重合闸后，故障如果没有消除，带材初始温度T2b，经过时间t3，产生热量Q3，带材温度上升到T3。

10、为了保证线圈不烧坏，T3温度(即第二次短路时的超导交流限流器的超导带材第二温度)需要在线圈可承受的范围内。如果T3温度超标，则表明超导限流器不能满足重合闸要求，需要增加线圈的串联数以抑制短路电流，或者增加线圈的并联数，以降低单个线圈所承受的短路电流。

11、如果交流系统重合闸之后，交流系统故障消除，线圈处于正常运行电流I中，而此时超导带材的温度是T2，在温度T2时，线圈还没恢复到正常工作状态，经过电流I的话，可能还会持续发热，为了保证系统正常运行，氮带走的热量(即第二热量)需要大于电流产生的热量(即第一热量)；此时线圈温度持续下降，逐步恢复到液氮温度，而当温度降低后，电阻降低，电流产生的热量将进一步减少，限流器最终恢复到液氮温度，电流也正常运行。

12、如果校核发现在正常电流下，液氮带走热量小于电流产生热量，则表明限流器线圈温度会持续上升，不满足设计要求，则要增加限流器线圈的并联数，让其通过单线圈的电流减小，发热也减小，直到小于液氮带走的热量。

13、以上条件都满足，则表明该限流器满足重合闸要求。此时，根据该设计方法，确定交流限流器的设计边界参数(及确定多个可行的设计方案)，根据经济性原则优选确定方案。比如说，无限制的增加限流器的串联数量，增加失超电阻，从限制电流的角度来说，必然是可行的，但是这并非经济上的最优解。

应该理解的是，虽然图1-3的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1-3中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

上述本发明公开的实施例中详细描述了一种基于重合闸的超导交流限流器的设计方法，对于本发明公开的上述方法可采用多种形式的设备实现，因此本发明还公开了对应上述方法的基于重合闸的超导交流限流器的设计装置，下面给出具体的实施例进行详细说明。

请参阅附图4，为本发明实施例公开的一种基于重合闸的超导交流限流器的设计装置，主要包括：

参数获取模块402，用于获取超导交流限流器的参数，其中超导交流限流器设于交流系统中，且超导交流限流器是采用多个线圈进行串联和/或并联形成的，每个线圈是采用超导带材制成；

第一确定模块404，用于在交流系统短路时，根据交流系统的最大短路电流、电流波形和超导交流限流器的参数来确定超导交流限流器是否符合设计需求；

第一温度获取模块406，用于在超导交流限流器符合设计需求时，获取交流系统重合闸前的超导交流限流器的超导带材第一温度；

第二温度获取模块408，用于若超导带材第一温度大于液氮温度，在交流系统重合闸后，若交流系统故障未消除，在交流系统第二次短路时获取超导交流限流器的超导带材第二温度；

第二确定模块410，用于当超导带材第二温度小于超导带材耐受温度时，确定超导交流限流器满足重合闸要求。

在一个实施例中，还包括：

参数调整模块，用于当超导带材第二温度小于超导带材耐受温度时，确定超导交流限流器不满足重合闸要求，对超导交流限流器的参数进行调整。

在一个实施例中，还包括：

热量获取模块，用于在超导交流限流器符合设计需求在交流系统重合闸后，若交流系统故障已消除，获取超导交流限流器的线圈在单位时间内产生的第一热量和液氮带走的第二热量；

第二确定模块，还用于当第一热量小于第二热量时，确定超导交流限流器满足重合闸要求。

在一个实施例中，第二确定模块，还用于当第一热量大于第二热量时，确定超导交流限流器不满足重合闸要求；

参数调整模块，还用于对超导交流限流器的参数进行调整。

在一个实施例中，参数调整模块，还用于在超导交流限流器不符合设计需求时，对超导交流限流器的参数进行调整。

在一个实施例中，参数调整模块还包括：带材修改模块或线圈修改模块:

带材修改模块，用于修改超导交流限流器的超导带材；

线圈修改模块，用于修改超导交流限流器的线圈数量、以及串联和/或并联方式。

在一个实施例中，超导带材的种类为多种，每一种超导带材形成一个超导交流限流器；还包括：限流器选择模块：

限流器选择模块，用于当多个超导交流限流器都满足重合闸要求时，根据超导交流限流器的设计边界参数以及经济性原则，选择最优的超导交流限流器。

关于基于重合闸的超导交流限流器的设计装置的具体限定可以参见上文中对于基于重合闸的超导交流限流器的设计方法的限定，在此不再赘述。上述装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

本发明实施例还提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图5所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储电阻等效模型、等效子模型的数据，以及存储执行计算时得到的等效电阻、工作电阻以及接触电阻。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种基于重合闸的超导交流限流器的设计方法。

本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：获取超导交流限流器的参数，其中超导交流限流器设于交流系统中，且超导交流限流器是采用多个线圈进行串联和/或并联形成的，每个线圈是采用超导带材制成；在交流系统短路时，根据交流系统的最大短路电流、电流波形和超导交流限流器的参数来确定超导交流限流器是否符合设计需求；在超导交流限流器符合设计需求时，获取交流系统重合闸前的超导交流限流器的超导带材第一温度；若超导带材第一温度大于液氮温度，在交流系统重合闸后，若交流系统故障未消除，在交流系统第二次短路时获取超导交流限流器的超导带材第二温度；当超导带材第二温度小于超导带材耐受温度时，确定超导交流限流器满足重合闸要求。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：还包括：当超导带材第二温度小于超导带材耐受温度时，确定超导交流限流器不满足重合闸要求，对超导交流限流器的参数进行调整。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：还包括：在超导交流限流器符合设计需求在交流系统重合闸后，若交流系统故障已消除，获取超导交流限流器的线圈在单位时间内产生的第一热量和液氮带走的第二热量；当第一热量小于第二热量时，确定超导交流限流器满足重合闸要求。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：当第一热量大于第二热量时，确定超导交流限流器不满足重合闸要求，对超导交流限流器的参数进行调整。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：在超导交流限流器不符合设计需求时，对超导交流限流器的参数进行调整。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：在对超导交流限流器的参数进行调整的步骤中，包括：修改超导交流限流器的超导带材；

或修改超导交流限流器的线圈数量、以及串联和/或并联方式。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：还包括：超导带材的种类为多种，每一种超导带材形成一个超导交流限流器；当多个超导交流限流器都满足重合闸要求时，根据超导交流限流器的设计边界参数以及经济性原则，选择最优的超导交流限流器。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：获取超导交流限流器的参数，其中超导交流限流器设于交流系统中，且超导交流限流器是采用多个线圈进行串联和/或并联形成的，每个线圈是采用超导带材制成；在交流系统短路时，根据交流系统的最大短路电流、电流波形和超导交流限流器的参数来确定超导交流限流器是否符合设计需求；在超导交流限流器符合设计需求时，获取交流系统重合闸前的超导交流限流器的超导带材第一温度；若超导带材第一温度大于液氮温度，在交流系统重合闸后，若交流系统故障未消除，在交流系统第二次短路时获取超导交流限流器的超导带材第二温度；当超导带材第二温度小于超导带材耐受温度时，确定超导交流限流器满足重合闸要求。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：还包括：当超导带材第二温度小于超导带材耐受温度时，确定超导交流限流器不满足重合闸要求，对超导交流限流器的参数进行调整。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：还包括：在超导交流限流器符合设计需求在交流系统重合闸后，若交流系统故障已消除，获取超导交流限流器的线圈在单位时间内产生的第一热量和液氮带走的第二热量；当第一热量小于第二热量时，确定超导交流限流器满足重合闸要求。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：当第一热量大于第二热量时，确定超导交流限流器不满足重合闸要求，对超导交流限流器的参数进行调整。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：在超导交流限流器不符合设计需求时，对超导交流限流器的参数进行调整。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：在对超导交流限流器的参数进行调整的步骤中，包括：修改超导交流限流器的超导带材；

或修改超导交流限流器的线圈数量、以及串联和/或并联方式。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：还包括：超导带材的种类为多种，每一种超导带材形成一个超导交流限流器；当多个超导交流限流器都满足重合闸要求时，根据超导交流限流器的设计边界参数以及经济性原则，选择最优的超导交流限流器。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种基于重合闸的超导交流限流器的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取超导交流限流器的参数，其中所述超导交流限流器设于交流系统中，且所述超导交流限流器是采用多个线圈进行串联和/或并联形成的，每个所述线圈是采用超导带材制成；

在所述交流系统短路时，根据所述交流系统的最大短路电流、电流波形和所述超导交流限流器的参数来确定所述超导交流限流器是否符合设计需求；

在所述超导交流限流器符合设计需求时，获取所述交流系统重合闸前的所述超导交流限流器的超导带材第一温度；

若所述超导带材第一温度大于液氮温度，在所述交流系统重合闸后，若交流系统故障未消除，在所述交流系统第二次短路时获取所述超导交流限流器的超导带材第二温度；

当所述超导带材第二温度小于超导带材耐受温度时，确定所述超导交流限流器满足重合闸要求。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

当所述超导带材第二温度大于超导带材耐受温度时，确定所述超导交流限流器不满足重合闸要求，对所述超导交流限流器的参数进行调整。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述超导交流限流器符合设计需求且在所述交流系统重合闸后，若交流系统故障已消除，获取所述超导交流限流器的线圈在单位时间内产生的第一热量和液氮带走的第二热量；

当所述第一热量小于第二热量时，确定所述超导交流限流器满足重合闸要求。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述第一热量大于第二热量时，确定所述超导交流限流器不满足重合闸要求，对所述超导交流限流器的参数进行调整。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，在所述超导交流限流器不符合设计需求时，对所述超导交流限流器的参数进行调整。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在对所述超导交流限流器的参数进行调整的步骤中，包括：

修改所述超导交流限流器的超导带材；

或修改所述超导交流限流器的线圈数量、以及串联和/或并联方式。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：所述超导带材的种类为多种，每一种所述超导带材形成一个超导交流限流器；

当多个超导交流限流器都满足重合闸要求时，根据超导交流限流器的设计边界参数以及经济性原则，选择最优的超导交流限流器。

8.一种基于重合闸的超导交流限流器的设计装置，其特征在于，包括：

参数获取模块，用于获取超导交流限流器的参数，其中所述超导交流限流器设于交流系统中，且所述超导交流限流器是采用多个线圈进行串联和/或并联形成的，每个所述线圈是采用超导带材制成；

第一确定模块，用于在所述交流系统短路时，根据所述交流系统的最大短路电流、电流波形和所述超导交流限流器的参数来确定所述超导交流限流器是否符合设计需求；

第一温度获取模块，用于在所述超导交流限流器符合设计需求时，获取所述交流系统重合闸前的所述超导交流限流器的超导带材第一温度；

第二温度获取模块，用于若所述超导带材第一温度大于液氮温度，在所述交流系统重合闸后，若交流系统故障未消除，在所述交流系统第二次短路时获取所述超导交流限流器的超导带材第二温度；

第二确定模块，用于当所述超导带材第二温度小于超导带材耐受温度时，确定所述超导交流限流器满足重合闸要求。

9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1-7任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一项所述方法的步骤。

Images