基于电压源换流器的高压直流输电技术

作者: 汤广福著

出版社: 中国电力出版社

出版时间: 2010-01

版次: 1

ISBN: 9787508389530

定价: 65.00

装帧: 精装

开本: 16开

纸张: 胶版纸

页数: 346页

字数: 528千字

正文语种: 简体中文

分类: 工程技术

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　　柔性直流输电技术在我国的工程化应用，对于提高我国电网安全稳定水平，建立经济、高效、先进的智能输配电系统都有重要意义。《基于电压源换流器的高压直流输电技术》总结了我国柔性直流输、电技术方面的研究成果，汲取了国外柔性直流输电工程经验，对指导我国柔性直流工程的建设具有重大的参考价值。
　　《基于电压源换流器的高压直流输电技术》共有9章，主要包括：绪论，电压源换流器的工作原理及调制方式，柔性直流输电系统特性，柔性直流输电系统控制，柔性直流输电系统的故障与保护，柔性直流输电系统谐波，柔性直流输电系统主要设备，柔性直流输电在风电场并网中的研究，柔性直流输电示范工程。此外，《基于电压源换流器的高压直流输电技术》还对柔性直流输电中常见名词术语进行了解释，简单介绍了现有柔性直流输电工程的基本情况。
　　《基于电压源换流器的高压直流输电技术》可供从事电力系统科研、规划、设计和运行的工程师使用，也可以作为高等院校相关专业的教师和学生的参考书。　　汤广福，博士，教授级高工.博士生导师。现任中国电力科学研究院副总工程师，兼中电普瑞电力工程有限公司总经理。主要从事灵活交流输电和直流输电技术领域的研究与开发.先后主持了国家部委和国家电网公司科研课题10余项，取得若干自主知识产权的成果。近年来.获国家科技进步奖2项.省部级科技进步奖6项；已申请并获受理专利53项，其中发明专利32项。在国内外发表论文86篇.指导和培养硕士、博士研究生13人。2000年，获第四届“中国优秀青年科技创新奖”：2004年，入选新世纪百千万人才工程国家级人选：2006年，获“第九届茅以升北京青年科技奖”；2006年，被批准享受政府特殊津贴。曾任国际大电网会议（CIGRE）“高压直流输电与电力电子”技术委员会委员、第一届电力行业电能质量及柔性输电标准化技术委员会主任委员；现任CIGRE第48工作组召集人.IEC第15工作组成员、全国电力电子学标准化技术委员会副主任委员，北京电力电子学会常务理事等职；华中科技大学和合肥工业大学兼职博士生导师。前言
1绪论
1.1直流输电技术的发展概况
1.1.1直流输电技术发展简史
1.1.2柔性直流输电工程介绍
1.2柔性直流输电技术的基本原理
1.3柔性直流输电系统构成方式
1.3.1两端柔性直流输电系统
1.3.2多端柔性直流输电系统
1.4柔性直流输电系统的特点
1.4.1柔性直流输电系统的优点
1.4.2柔性直流输电系统的不足之处
1.4.3柔性直流输电的适用场合
1.5柔性直流输电和常规直流输电的对比
1.5.1换流站
1.5.2输电线路
1.5.3控制性能
1.5.4与交流电网的关系
1.5.5多端直流输电
1.5.6技术经济性
1.5.7对环境的影响
1.6柔性直流输电发展前景
1.6.1柔性直流输电技术发展方向
1.6.2柔性直流输电工程应用发展趋势
1.6.3柔性直流输电技术在国内的应用前景

2电压源换留器的工作原理及调制方式
2.1概述
2.2单相两电平电压源换流器
2.2.1基本工作原理
2.2.2方波调制时的特性分析
2.2.3PWM调制时的特性分析
2.3三相两电平电压源换流器
2.3.1主电路拓扑结构
2.3.2方波调制时的工作原理及特性
2.3.3PWM调制时的工作原理及特性
2.4多电平电压源换流器
2.4.1箝位型多电平电压源换流器
2.4.2级联型多电平电压源换流器
2.4.3模块化多电平电压源换流器
2.5多脉波电压源换流器
2.6调制方式
2.6.1两电平电压源换流器调制方式
2.6.2多电平电压源换流器调制方式

3柔性直流输电系统特征
3.1概述
3.2柔性直流输电系统的基本调节方式及其特性
3.2.1基本调节方式
3.2.2交流侧调节特性
3.2.3直流侧特性
3.3联结变压器的调节
3.4柔性直流输电工程额定值
3.4.1直流功率额定值
3.4.2直流电压额定值
3.4.3直流电流额定值
3.5柔性直流输电系统的过负荷
3.6柔性直流输电系统的降压运行
3.7直流功率反送
3.8柔性直流输电系统运行方式
3.8.1交流侧接线方式
3.8.2直流侧接线方式
3.8.3柔性直流输电系统的控制方式
3.9柔性直流输电系统损耗
3.9.1柔性直流输电系统损耗计算方法
3.9.2柔性直流输电系统损耗的分类
3.9.3主设备损耗
3.9.4换流站其他辅助设备损耗
3.10多端直流输电系统及其调节特性
3.10.1多端柔性直流输电系统接线方式
3.10.2多端柔性直流输电系统的控制原则
3.10.3基于直流电压偏差的多端直流输电控制策略及其调节特性

4柔性直流输电系统控制
4.1概述
4.2柔性直流输电基本控制原理
4.3柔性直流输电系统级控制
4.3.1系统级有功功率类控制
4.3.2系统级无功功率类控制
4.4柔性直流输电换流站级控制
4.4.1间接电流控制
4.4.2直接电流控制
4.4.3控制器限流
4.4.4柔性直流输电系统的启动控制
4.5柔性直流输电换流阀级控制
4.5.1触发脉冲生成
4.5.2换流器阀触发技术
4.6系统故障时柔性直流输电换流站级控制
4.6.1系统故障时系统级控制方式的转换
4.6.2系统故障时换流站级控制

5柔性直流输电系统的故障与保护
5.1概述
5.2换流站内部故障
5.2.1内部交流母线故障
5.2.2负序分量与换流器的作用
5.2.3换流器的阻抗频率特性
5.2.4交流母线故障分析
5.2.5直流母线故障
5.2.6阀体故障
5.2.7元件失效
5.3交流系统故障
5.3.1交流电压不平衡
5.3.2工频电压的过度变化
5.3.3交流侧雷电过电压
5.3.4交流操作过电压
5.3.5交流电压相移
5.3.6故障后恢复
5.4直流系统故障
5.4.1直流电缆故障
5.4.2直流架空线故障
5.4.3直流母线雷击过电压
5.4.4直流过电压
5.4.5单极系统故障
5.5保护原理
5.6保护类型和故障清除操作
5.7保护配置原则与特点
5.7.1保护配置原则
5.7.2直流保护特点
5.8换流站保护配置
5.8.1换流器保护区
5.8.2交流开关场保护区
5.8.3直流线路保护区
5.8.4换流站保护示例

6柔性直流输电系统谐波
6.1概述
6.2换流器的谐波
6.2.1基频开关调制
6.2.2PWM调制
6.2.3多脉波与多电平换流器
6.3谐波的危害
6.3.1在旋转电机和电容器等电气设备中产生附加损耗和发热
6.3.2谐波谐振过电压
6.3.3对电话线路的干扰
6.4减小谐波的方法
6.4.1改造谐波源以减小谐波
6.4.2装设滤波器减小谐波
6.4.3改变系统参数减小谐波
6.5换流站交流侧滤波系统
6.5.1功能和类型
6.5.2评定滤波效果的准则
6.5.3换流器引入电网的谐波电压
6.5.4滤波器设计
6.5.5滤波器性能分析
……
7柔性直流输电系统主要设备
8柔性直流输电在风电场并网中的研究
9柔性直流输电示范工程
附录
参考文献
内容简介:
　　柔性直流输电技术在我国的工程化应用，对于提高我国电网安全稳定水平，建立经济、高效、先进的智能输配电系统都有重要意义。《基于电压源换流器的高压直流输电技术》总结了我国柔性直流输、电技术方面的研究成果，汲取了国外柔性直流输电工程经验，对指导我国柔性直流工程的建设具有重大的参考价值。
　　《基于电压源换流器的高压直流输电技术》共有9章，主要包括：绪论，电压源换流器的工作原理及调制方式，柔性直流输电系统特性，柔性直流输电系统控制，柔性直流输电系统的故障与保护，柔性直流输电系统谐波，柔性直流输电系统主要设备，柔性直流输电在风电场并网中的研究，柔性直流输电示范工程。此外，《基于电压源换流器的高压直流输电技术》还对柔性直流输电中常见名词术语进行了解释，简单介绍了现有柔性直流输电工程的基本情况。
　　《基于电压源换流器的高压直流输电技术》可供从事电力系统科研、规划、设计和运行的工程师使用，也可以作为高等院校相关专业的教师和学生的参考书。
作者简介:
　　汤广福，博士，教授级高工.博士生导师。现任中国电力科学研究院副总工程师，兼中电普瑞电力工程有限公司总经理。主要从事灵活交流输电和直流输电技术领域的研究与开发.先后主持了国家部委和国家电网公司科研课题10余项，取得若干自主知识产权的成果。近年来.获国家科技进步奖2项.省部级科技进步奖6项；已申请并获受理专利53项，其中发明专利32项。在国内外发表论文86篇.指导和培养硕士、博士研究生13人。2000年，获第四届“中国优秀青年科技创新奖”：2004年，入选新世纪百千万人才工程国家级人选：2006年，获“第九届茅以升北京青年科技奖”；2006年，被批准享受政府特殊津贴。曾任国际大电网会议（CIGRE）“高压直流输电与电力电子”技术委员会委员、第一届电力行业电能质量及柔性输电标准化技术委员会主任委员；现任CIGRE第48工作组召集人.IEC第15工作组成员、全国电力电子学标准化技术委员会副主任委员，北京电力电子学会常务理事等职；华中科技大学和合肥工业大学兼职博士生导师。
目录:
前言
1绪论
1.1直流输电技术的发展概况
1.1.1直流输电技术发展简史
1.1.2柔性直流输电工程介绍
1.2柔性直流输电技术的基本原理
1.3柔性直流输电系统构成方式
1.3.1两端柔性直流输电系统
1.3.2多端柔性直流输电系统
1.4柔性直流输电系统的特点
1.4.1柔性直流输电系统的优点
1.4.2柔性直流输电系统的不足之处
1.4.3柔性直流输电的适用场合
1.5柔性直流输电和常规直流输电的对比
1.5.1换流站
1.5.2输电线路
1.5.3控制性能
1.5.4与交流电网的关系
1.5.5多端直流输电
1.5.6技术经济性
1.5.7对环境的影响
1.6柔性直流输电发展前景
1.6.1柔性直流输电技术发展方向
1.6.2柔性直流输电工程应用发展趋势
1.6.3柔性直流输电技术在国内的应用前景

2电压源换留器的工作原理及调制方式
2.1概述
2.2单相两电平电压源换流器
2.2.1基本工作原理
2.2.2方波调制时的特性分析
2.2.3PWM调制时的特性分析
2.3三相两电平电压源换流器
2.3.1主电路拓扑结构
2.3.2方波调制时的工作原理及特性
2.3.3PWM调制时的工作原理及特性
2.4多电平电压源换流器
2.4.1箝位型多电平电压源换流器
2.4.2级联型多电平电压源换流器
2.4.3模块化多电平电压源换流器
2.5多脉波电压源换流器
2.6调制方式
2.6.1两电平电压源换流器调制方式
2.6.2多电平电压源换流器调制方式

3柔性直流输电系统特征
3.1概述
3.2柔性直流输电系统的基本调节方式及其特性
3.2.1基本调节方式
3.2.2交流侧调节特性
3.2.3直流侧特性
3.3联结变压器的调节
3.4柔性直流输电工程额定值
3.4.1直流功率额定值
3.4.2直流电压额定值
3.4.3直流电流额定值
3.5柔性直流输电系统的过负荷
3.6柔性直流输电系统的降压运行
3.7直流功率反送
3.8柔性直流输电系统运行方式
3.8.1交流侧接线方式
3.8.2直流侧接线方式
3.8.3柔性直流输电系统的控制方式
3.9柔性直流输电系统损耗
3.9.1柔性直流输电系统损耗计算方法
3.9.2柔性直流输电系统损耗的分类
3.9.3主设备损耗
3.9.4换流站其他辅助设备损耗
3.10多端直流输电系统及其调节特性
3.10.1多端柔性直流输电系统接线方式
3.10.2多端柔性直流输电系统的控制原则
3.10.3基于直流电压偏差的多端直流输电控制策略及其调节特性

4柔性直流输电系统控制
4.1概述
4.2柔性直流输电基本控制原理
4.3柔性直流输电系统级控制
4.3.1系统级有功功率类控制
4.3.2系统级无功功率类控制
4.4柔性直流输电换流站级控制
4.4.1间接电流控制
4.4.2直接电流控制
4.4.3控制器限流
4.4.4柔性直流输电系统的启动控制
4.5柔性直流输电换流阀级控制
4.5.1触发脉冲生成
4.5.2换流器阀触发技术
4.6系统故障时柔性直流输电换流站级控制
4.6.1系统故障时系统级控制方式的转换
4.6.2系统故障时换流站级控制

5柔性直流输电系统的故障与保护
5.1概述
5.2换流站内部故障
5.2.1内部交流母线故障
5.2.2负序分量与换流器的作用
5.2.3换流器的阻抗频率特性
5.2.4交流母线故障分析
5.2.5直流母线故障
5.2.6阀体故障
5.2.7元件失效
5.3交流系统故障
5.3.1交流电压不平衡
5.3.2工频电压的过度变化
5.3.3交流侧雷电过电压
5.3.4交流操作过电压
5.3.5交流电压相移
5.3.6故障后恢复
5.4直流系统故障
5.4.1直流电缆故障
5.4.2直流架空线故障
5.4.3直流母线雷击过电压
5.4.4直流过电压
5.4.5单极系统故障
5.5保护原理
5.6保护类型和故障清除操作
5.7保护配置原则与特点
5.7.1保护配置原则
5.7.2直流保护特点
5.8换流站保护配置
5.8.1换流器保护区
5.8.2交流开关场保护区
5.8.3直流线路保护区
5.8.4换流站保护示例

6柔性直流输电系统谐波
6.1概述
6.2换流器的谐波
6.2.1基频开关调制
6.2.2PWM调制
6.2.3多脉波与多电平换流器
6.3谐波的危害
6.3.1在旋转电机和电容器等电气设备中产生附加损耗和发热
6.3.2谐波谐振过电压
6.3.3对电话线路的干扰
6.4减小谐波的方法
6.4.1改造谐波源以减小谐波
6.4.2装设滤波器减小谐波
6.4.3改变系统参数减小谐波
6.5换流站交流侧滤波系统
6.5.1功能和类型
6.5.2评定滤波效果的准则
6.5.3换流器引入电网的谐波电压
6.5.4滤波器设计
6.5.5滤波器性能分析
……
7柔性直流输电系统主要设备
8柔性直流输电在风电场并网中的研究
9柔性直流输电示范工程
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基于电压源换流器的高压直流输电技术

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