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电力系统规模不断扩大,其互联程度不断提高,使得短路电流持续上升,这已成为电力系统设计和运行所面临的难题。伴随着电力市场化趋势,对高压线路的输送能力和可靠性也提出了更高的要求,传统的限流装置由于其局限性,己不能满足电力系统发展的要求。因此,采取有效的限流措施是电网发展面临的重大挑战。高温超导限流器(Superconducting Fault Current Limiter)集检测、触发和限流于一体,而且具有自动恢复功能,在电力系统正常工作时表现出很小的阻抗,对系统几乎无影响,短路故障时其阻抗迅速增大以限制短路故障电流。SCFCL是一种较理想的故障电流限制装置。本文主要对饱和铁芯型SCFCL进行了理论和仿真研究,并提出了一种新的饱和铁芯型SCFCL拓扑结构,并对这种结构进行了仿真研究。主要工作如下:首先,综述了限制短路电流的意义、超导限流器的发展历程及研究现状;详细介绍了饱和铁芯型超导限流器的基本结构和工作原理,研究了铁芯材料的选取以及对限流器性能的影响,根据饱和铁芯型超导限流器的工作特性和物理参数,提出了设计方法,得到仿真研究的动态方程,利用MATLAB进行仿真研究。其次,提出了饱和铁芯型超导限流器的新型拓扑结构,即在交流绕组侧串入限流电阻,基于短路电流的快速识别,利用IGBT切断直流回路。提出了一台380V/22A饱和铁芯型超导限流器仿真模型,将该限流器接入低压电力系统,并对其进行了短路仿真试验,说明该限流器的限流效果明显。最后,进一步研究了不同负载条件下电力系统出现各种不同短路故障时,限流器的限流效果,仿真结果表明该限流器限流效果良好。通过对该限流器的仿真结果及其动作特性的综合分析,研究限流器的结构参数对限流效果的影响。以上所有工作不仅从理论和仿真实验两方面论证了SCFCL的可行性和优越性,而且为SCFCL的产品开发奠定了基础。