在主动式短路电流控制措施中,超导故障限流器因其特殊的物理特性,具有可观的发展潜力。而随着超导材料的发展,预计具有不同限流能力和运行电压等级的各类限流装置的集成将会成为超导限流器规模化应用的主要趋势。为此,本文对其中重要的三类限流器进行了理论研究和模型构建,并对模型的有效性进行了验证和分析,具体如下:(1)首先调查了超导限流器的国内外研究进展,通过分析表明:电阻型、变压器型与饱和铁芯型三类限流器在中压配电网和高压输电系统中各具优势,值得深入研究,并从技术性、经济性的角度对适用于这三类超导限流器的超导材料进行了分析和讨论。(2)在考虑超导材料电流密度、临界电流、温度等参数之间变化关系的基础上,构建了一个电阻型限流器自定义模型,并以一个10kV配电网系统为例对模型进行了仿真,验证了其有效性。然后对模型的材料指数、临界温度、同步失超率等重要参数进行了分析。(3)以电阻型限流器中超导线圈的自定义模型为基础,结合对变压器型限流器限流阻抗、热损耗等参数的分析,构建了变压器型限流器模型,分析了铁芯的饱和特性对限流效果的影响。并与电阻型限流器进行了对比,期望为特定应用中限流器类型的选择提供参考。(4)对饱和铁芯型限流器及其控制系统数学模型进行了深入的分析,构建了仿真模型,并接入一个500kV输电系统中进行仿真,验证了模型的有效性。然后分析了直流励磁电流对限流器阻抗的影响,为保护装置的设计和考核提供了理论依据。