高压直流输电原理与运行

电力电子新技术系列图书序言

前言

第1章 绪论

1.1 高压直流输电的构成

1.1.1 高压直流输电的概念

1.1.2 高压直流输电的分类

1.1.3 直流系统的构成

1.2 高压直流输电的特点及适用场合

1.3 高压直流输电的历史与国外的现状

1.4 高压直流输电在我国的发展

1.5 直流输电技术新发展

1.5.1 器件换相直流输电

1.5.2 强迫换相换流器

1.5.3 特高压直流输电

第2章 高压直流输电系统的主要设备

2.1 换流装置

2.1.1 器件

2.1.2 换流阀

2.1.3 换流单元接线方式

2.2 换流变压器

2.2.1 功能与特点

2.2.2 换流变压器型式

2.2.3 换流变压器接入阀厅的方式

2.3 平波电抗器

2.3.1 功能

2.3.2 平波电抗器型式

2.4 无功补偿装置

2.5 滤波器

2.5.1 滤波器类型

2.5.2 交流滤波器

2.5.3 直流滤波器

2.6 直流输电线路

2.6.1 直流输电架空线路

2.6.2 直流输电电缆线路

2.6.3 直流接地极引线

2.7 接地极

2.7.1 接地极地电流对环境的影响

2.7.2 接地极运行特性

2.7.3 对极址的要求

2.7.4 接地极材料

2.7.5 接地极设计

第3章 换流器工作原理

3.1 单桥整流器工作原理

3.1.1 正常运行方式——工况2-3

3.1.2 非正常运行方式——工况3

3.1.3 故障运行方式——工况3-4

3.1.4 单桥整流器外特性

3.2 双桥整流器工作原理

3.2.1 正常运行方式——工况4-5

3.2.2 桥间相互影响

3.2.3 相关计算公式

3.3 单桥逆变器工作原理

3.3.1 正常运行方式——工况2-3

3.3.2 故障运行方式——工况3-4

3.3.3 单桥逆变器外特性

3.4 双桥逆变器工作原理

3.4.1 双桥逆变器实现逆变的条件

3.4.2 双桥逆变器可能发生换相失败

3.4.3 双桥逆变器整流电压平均值

第4章 高压直流输电的谐波抑制与无功补偿

4.1 高压直流输电谐波的基本问题

4.1.1 谐波的危害

4.1.2 谐波的基本概念

4.2 特征谐波

4.2.1 换流器交流侧的特征谐波

4.2.2 换流器直流侧的特征谐波

4.3 非特征谐波

4.3.1 换流器交流侧的非特征谐波

4.3.2 换流器直流侧的非特征谐波

4.4 谐波抑制及抑制设备

4.4.1 增加脉动数抑制谐波

4.4.2 安装滤波器抑制谐波

4.4.3 谐波抑制设备

4.5 交流滤波器设计

4.6 直流滤波器设计

4.6.1 直流滤波器常规设计

4.6.2 直流有源滤波器

4.7 高压直流输电的无功补偿和功率因数

4.7.1 电网换相换流器无功特性

4.7.2 无功功率消耗计算工程方法

4.7.3 容性无功补偿设备容量确定

4.7.4 感性无功补偿设备容量确定

4.7.5 功率因数

4.7.6 无功分组容量确定

4.8 无功补偿设备

4.9 无功控制

4.9.1 分段凋节无功补偿设备控制

4.9.2 连续调节无功补偿设备控制

4.9.3 换流器参与无功电压控制

第5章 电网换相直流输电的控制与保护

5.1 基本控制方式

5.1.1 控制原理

5.1.2 相位控制方式

5.1.3 换流器控制方式

5.1.4 整流器、逆变器的协调

5.1.5 控制保护用互感器

5.2 保护方式

5.2.1 故障的分类与保护动作

5.2.2 换流站内的故障与保护示例

5.2.3 直流线路的故障与保护示例

5.2.4 交流侧的故障与保护示例

第6章 电网换相直流输电的运行特性与系统控制

6.1 电网换相直流输电的运行特性

6.1.1 系统故障时的运行特性

6.1.2 交流电压稳定性

6.1.3 高次谐波稳定性

6.1.4 轴系扭振现象

6.2 直流输电在交流系统控制中的应用

6.2.1 系统频率控制

6.2.2 交流电压、无功控制

6.2.3 系统稳定控制

6.3 多端直流输电的控制保护方式

6.3.1 控制保护方式

6.3.2 系统故障时的运行特性

6.3.3 起停控制

6.3.4 潮流反转

第7章 器件换相直流输电技术

7.1 全控型功率器件发展概况

7.1.1 全控型功率器件的发展与应用概况

7.1.2 器件换相直流输电采用的典型全控型功率器件

7.2 器件换相直流输电换流装置工作原理

7.2.1 换流器

7.2.2 电压源型换流器的工作原理和基本特点

7.2.3 接入系统时的有功、无功功率特性

7.2.4 换流器各部分电压、电流波形

7.2.5 发展趋势与开发现状

7.3 器件换相直流输电的控制与保护方式

7.3.1 只采用器件换相换流器的换相直流输电

7.3.2 器件、电网换相换流器混合型直流输电

7.3.3 混合型器件换相直流输电示例

7.4 器件换相直流输电的应用示例

7.4.1 电压源型器件换相直流输电系统的应用范围

7.4.2 VSC-HVDC系统工程实例

第8章 常规高压直流输电的新技术及新发展

8.1 强迫换相换流器

8.1.1 电容换相换流器

8.1.2 可控串联电容换流器

8.1.3 强迫换相换流器特点

8.2 特高压直流输电

8.2.1 概述

8.2.2 特高压直流输电的特点

8.2.3 国内外研究现状

8.2.4 特高压直流输电的运行方式

8.3 光触发晶闸管

参考文献

电力电子新技术系列图书目录

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电力电子技术诞生近半个世纪以来，使电气工程、电子技术、自动化技术等领域发生了深刻的变化，同时也给人们的生活带来了巨大的影响。

目前，电力电子技术仍以迅猛的速度发展着，新的电力电子器件层出不穷，新的技术不断涌现，其应用范围也不断扩展。不论在全世界还是在我国，电力电子技术都已造就了一个很大的产业群，如果再考虑到与电力电子技术相关的上游产业和下游产业，这个产业群就更加庞大了。与之相应，在电力电子技术领域工作的工程技术和科研人员的数量也相当庞大，且与日俱增。因此，组织出版有关电力电子新技术及其应用的系列书籍，以供广大从事电力电子技术的工程师和高等学校教师和研究生在工程实践中使用和参考，成为眼下的迫切需要。

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韩民晓，教授，博导,柔性电力技术研究所所长。全国电压电流和频率专业标准化技术委员会委员，中电联直流配电系统标准化技术委员会副主任委员，北京电工技术学会理事，IEEE高级会员。研究领域为电力电子技术在电力系统中的应用。承担过国家自然科学基金、国家科技重点研发项目及电网公司重大专项等重要项目。完成了国际能源基金、国际合作专项等国际合作项目。与包括英国、日本、加拿大、丹麦在内的多个国家开展学术交流和项目合作。先后发表论文120多篇，完成专著5部，获得中国电力科学技术奖等省部级奖励4项。