《高压直流输电与柔性交流输电》可作为电力系统相关技术人员的技术参考书，也可作为高等院校电气工程专业学生的教材。我国能源资源和生产力发展呈逆向分布，长距离、大容量输电是我国未来电网发展的趋势。因此发展高压直流输电和利用柔性交流输电技术提高交流输电线路的输送能力成了必然选择。
高压直流输电和利用柔性交流输电的基础理论均为电力电子技术。《高压直流输电与柔性交流输电》以介绍换流器的工作原理为基础，分别介绍了高压直流输电和柔性交流输电的基本概念、构成和工作原理。全书共分11章，包含直流输电系统的控制和保护、换流站及其设备、高压直流输电线路、换流站谐波分析与滤波、几种柔性交流输电技术等内容。
编辑推荐
《高压直流输电与柔性交流输电》是由中国电力出版社出版的。 目录
前言
第1章 概述
1.1 传统电力系统的构成与控制
1.2 现代电力系统面临的挑战
1.3 直流输电发展历史
1.4 直流输电的基本原理
1.5 高压直流输电系统的类型
1.6 直流输电和交流输电的比较
1.7 直流输电的应用
1.8 柔性交流输电技术的发展
1.9 FACTS可以解决的系统问题
1.1 0HVDC与FACTS的关系
第2章 直流输电的换流技术
2.1 概述
2.2 电流源换流器(CSC)
2.3 电压源换流器(VSC)
2.4 强迫换相换流器
2.5 电容换相换流器
第3章 高压直流输电系统的控制与保护
3.1 两端直流输电系统的基本控制原理
3.2 换流器基本控制方式及其配置
3.3 定电流控制
3.4 定电压控制
3.5 定关断角控制
3.6 直流输电控制系统的分层结构
3.7 直流输电控制系统功能
3.8 故障与保护
第4章 换流站及其设备
4.1 换流站概述
4.2 换流站主接线
4.3 换流阀
4.4 换流变压器
4.5 平波电抗器
4.6 换流站无功补偿装置
4.7 换流站开关设备
4.8 测量设备
4.9 换流站辅助设施
第5章 谐波和滤波器
5.1 概述
5.2 换流器交流侧的特征谐波
5.3 换流器直流侧的特征谐波
5.4 非特征谐波
5.5 交流滤波器
5.6 直流滤波器
第6章 高压直流输电线路
6.1 概述
6.2 高压直流架空线路
6.3 直流电缆线路
6.4 大地回路
6.5 接地极及其引线
第7章 柔性交流输电技术基础
7.1 矢量变换
7.2 瞬时功率理论
7.3 输电系统并联补偿
7.4 电能质量
第8章 变阻抗型静止无功补偿器
8.1 并联电容器补偿
8.2 并联饱和电抗器(SR)补偿
8.3 晶闸管控制电抗器(TCR)
8.4 晶闸管投切电容器(TSC)
8.5 静止无功补偿器(SVC)
第9章 静止同步补偿器
9.1 STATCOM的基本原理
9.2 STATC0M与SVC的比较
9.3 控制系统
9.4 冷却系统
第10章 有源电力滤波器
10.1 概述
10.2 有源电力滤波器的分类
10.3 有源电力滤波器的拓扑结构
10.4 直流有源滤波器
10.5 有源电力滤波器的基本原理
10.6 有源电力滤波器的构成
第77章 静止串联补偿器
11.1 概述
11.2 晶闸管控制串联电容器
11.3 TCSC的控制
11.4 静止同步串联补偿器(SSSC)
参考文献 序言
高压直流输电（HVDC）与柔性交流输电（FACTS）技术在过去的几十年中取得了巨大的成就。自1882年采用直流输电输送电能以来，经过20世纪50～60年代的汞弧阀时期，直流输电在远距离大容量输电、海底电缆输电和不同频率联网方面发挥了独特的作用；又经过20世纪70～80年代的晶闸管时期，使直流输电得到了大发展，并在大电网互联方面展现了更多的优势。20世纪以来，大功率可关断器件的迅猛发展，促进了新型直流输电的快速发展，使直流输电扩展到了配电网和新能源开发等更为广阔的领域。直流输电技术是技术面广、技术含量高、综合性很强的高技术，它不仅促进了电力电子技术的发展，而且随着电力电子器件、计算机技术的发展，新材料的出现，新能源和可再生能源的开发利用，必将为电力工业的发展发挥更大的作用。
由于我国地域辽阔，能源分布与负荷发展很不均衡，水力资源主要集中在西南地区，煤炭资源主要集中在山西、陕西和内蒙西部，而负荷主要集中在东部沿海地区，因此远距离大容量输电势在必行。另一方面，电网互联是电力工业发展的必然趋势。直流输电与交流输电相比在以下几个方面具有独特的优势：
（1）对于输电距离超过1000km，输送容量超大的西电东送工程，利用直流输电是最经济、合理的方案；
（2）采用直流输电联网，不会影响被联交流系统的短路水平；
（3）采用直流输电联网，彻底根除了联络线低频振荡产生的可能性；
（4）采用直流输电，可以在网络结构上隔断交流故障的传递，避免发生连锁反应，是在网架结构上预防大面积停电的有效措施。因此利用高压直流输电进行远距离大容量输电和全国联网在技术上、经济上和安全性等方面具有独特的优势。我国已成为世界上直流输电应用前景最为广阔的国家之一。
电力系统已进入大系统、超高压远距离输电、跨区域联网的新阶段，社会经济的发展促使现代电网的管理和运行方式发生变革，对其安全可靠、稳定、高效、灵活运行控制的要求日益提高，从而急需发展新的调节手段，提高其可控性；同时，控制理论、大功率电力电子、计算机信息处理等技术的发展又为输电控制手段的改善和换代提供新的可能。在这种情况下，20世纪80年代美国科学家提出了柔性交流输电技术的概念，经过近30年的研究和工程应用，使相关技术得到不断的发展和完善。控制技术由集成电路控制向全数字控制发展，电力电子功率器件也从低电压、小电流向高电压、大电流，半控型向全控型发展。新型基于DsP的控制保护系统，高电压、大电流，半控和全控器件的采用，使FACTS技术在实际应用中可以进行优化设计和优化组合。电网的发展，特别是用户对电网可靠性和供电质量的更高要求，加速了电力系统对柔性交流输电系统的需求。 文摘
插图：
随着经济和电力技术的发展，现代电力系统已经发展得非常庞大和复杂。它的特点可用“机组容量大、电压等级高、输送距离远、交直流混合输电和区域电网互联”来概括。在全球范围内，能源和经济发展不平衡，以及电力市场的发展，促进了大区电网的互联。电力系统互联可以实现最大范围内电力资源的优化配置，发挥大电网互联的错峰调峰、水火互济、跨流域补偿调节、互为备用等联网效益，实现电网之间功率交换，在更大范围内优化能源配置方式，提高供电可靠性。然而，随着电力系统规模的不断增大，输电电压等级的提高，非线性负荷的增长，电力系统面临巨大的挑战，表现在以下几个方面：
（1）一方面是有远距离输送更多电能的需求，架设新的输电线路受到线路走廊资源的限制，而另一方面却是现有线路的输电能力受系统暂态稳定和动态稳定的限制，大大低于导线的热稳定极限，使线路的输电能力不能充分发挥。
（2）电网互联的作用之一是提高了对用户的供电可靠性。可是由于缺乏对潮流的有效控制手段，在一条线路故障断开后，由于潮流转移使其他线路过载或超出稳定极限，引起电压崩溃、系统失稳，从而造成更大面积的停电事故。
（3）交直流混合输电方式的采用，输电电压等级的提高，使现代电力系统的结构越来越复杂。在电网建设的一定阶段，采用在发电机侧进行无功和电压控制的方式，已经不能满足现代电力系统发展的需求，特别是输配电环节快速、灵活和可连续调节的手段普遍不足。功率分布中的自由潮流和负荷变化很大，并且在电网中造成大量电能损耗或被迫降低输送能力。
（4）随着电力系统的快速发展，特高压技术应运而生。交流特高压存在有效灵活控制充电功率、长距离输送有功功率以及限制潜供电流等诸多技术问题需要解决。
（5）现代电力系统中负荷结构发生了很大的变化。随着技术的发展，用户使用的精密仪器对电能质量提出了更高的要求，不仅要求供电连续可靠，还希望供电电压、频率稳定，波形良好。与此同时，诸如超高功率变流设备、电弧炉、电气化铁路和变频调速装置等负荷的迅速发展，由于其非线性、不对称及冲击性等用电特性，产生大量的无功和谐波电流，加剧了电网的不平衡度，引起电压波动和闪变，致使电网的电能质量恶化。
（6）电力负荷随时间变化呈现出谷段和峰段。为了保证峰段时的安全运行，电力系统不得不留有备用容量。过多的备用容量阻碍了电力系统运行效率的提高。
由于电能的特殊性，电能的生产、传输和消费要在电力系统的发电、变电、输电、配电、用电几个环节同时进行，呈现出刚性，这在输配电环节显得尤为明显。要改变电力系统刚性特点可以建立柔性交流输电系统（Flexible AC Transmission system，FACTS）。电力电子技术的发展，为解决上述问题提供了技术支持。
电力系统的发展对电能的灵活调节不断提出新的要求，而更高性能的调节手段又对电力系统中电能的生产、输送与应用带来积极的变化。
直流输电的应用改变了电网互联仅限于交流输电的格局，为大容量功率的远距离输送，大区域电网、不同频率电网的非同步互联提供了有效的手段。通过控制还可实现功率的紧急援助、抑制低频振荡、提高交流系统的动态稳定性。
柔性交流输电的提出和实施为交流系统参数、无功调节、输送能力、动态稳定给出了新的解决方案。
| ISBN | 9787512309166 |
|---|---|
| 出版社 | 中国电力出版社 |
| 作者 | 杨晓萍 |
| 尺寸 | 16 |