●“智能電網技術與裝備叢書”序
前言
第1章緒論1
1.1直流輸電發展概況1
1.1.1汞弧閥換流時期(1954～1972年)1
1.1.2晶閘管閥換流時期(1972年至今)2
1.1.3全控閥/電壓源換流時期4
1.2柔性直流輸電工程繫統構成與特點6
1.2.1兩端柔性直流輸電繫統6
1.2.2多端柔性直流輸電繫統8
1.2.3柔性直流輸電繫統的特點10
1.3柔性直流輸電工程典型應用場景13
1.4柔性直流輸電工程成套設計14
1.5柔性直流輸電工程現狀16
參考文獻19
第2章柔性直流輸電工作原理與主回路設計20
2.1柔性直流換流器拓撲結構20
2.1.1兩電平和三電平拓撲結構20
2.1.2模塊化多電平拓撲結構21
2.2柔性直流輸電工作原理27
2.3MMC的穩態運行分析28
2.4柔性直流輸電工程的接線方式33
2.4.1端對端柔性直流輸電繫統接線33
2.4.2多端柔性直流輸電繫統接線38
2.5柔性直流輸電工程參數設計39
2.5.1直流電壓選取方法39
2.5.2主回路參數計算需要的基礎數據40
2.5.3柔直變壓器與橋臂電抗器設計40
2.5.4換流閥參數設計42
2.5.5直流電抗器43
2.5.6啟動電阻和柔直變壓器中性點接地電阻43
2.5.7半橋全橋混合型MMC模塊比例設計43
2.6柔性直流與常規直流的混合運行45
2.6.1混合直流輸電的定義45
2.6.2三種典型直流輸電的對比48
參考文獻52
第3章柔性直流輸電關鍵設備54
3.1柔性直流換流閥55
3.1.1概述55
3.1.2閥塔56
3.1.3功率模塊57
3.1.4閥級控制器61
3.1.5主要技術參數65
3.1.6換流閥試驗技術66
3.2柔直變壓器71
3.2.1運行特性72
3.2.部件73
3.2.3主要技術參數74
3.2.4試驗技術75
3.3橋臂電抗器77
3.3.1運行特性77
3.3.部件77
3.3.3主要技術參數78
3.3.4試驗技術79
3.4啟動電阻82
3.4.1運行特性82
3.4.部件83
3.4.3主要技術參數84
3.4.4試驗技術84
3.5穿牆套管85
3.5.1運行特性85
3.5.部件85
3.5.3主要技術參數86
3.5.4試驗技術86
3.6直流開關設備87
3.6.1直流高速並列開關88
3.6.2直流轉換開關92
3.6.3直流斷路器94
3.7直流電纜96
3.7.1運行特性96
3.7.部件97
3.7.3主要技術參數99
3.7.4試驗技術100
3.8其他設備100
3.8.1直流電抗器100
3.8.2避雷器101
3.8.3直流GIS/GIL101
第4章柔性直流輸電控制保護繫統104
4.1柔性直流控制繫統104
4.1.1總體結構104
4.1.2直流站控105
4.1.3極控制108
4.1.4閥組控制118
4.2柔性直流保護繫統137
4.2.1典型故障特性138
4.2.2直流保護142
4.2.3柔直變壓器保護152
4.2.4柔性直流閥控保護153
4.3柔性直流測量繫統154
4.3.1電流測量裝置154
4.3.2電壓測量裝置157
參考文獻159
第5章柔性直流換流站電磁兼容160
5.1柔性直流換流站閥廳電磁兼容設計原則160
5.1.1柔性直流換流站電磁干擾源160
5.1.2柔性直流換流閥及閥廳電磁兼容設計原則161
5.2柔性直流閥廳電磁兼容技術指標和研究方法164
5.2.1柔性直流閥廳電磁兼容技術指標164
5.2.2柔性直流閥廳電磁兼容研究方法165
5.3柔性直流閥廳電磁兼容設計舉例167
5.3.1低頻電磁場設計168
5.3.2寬頻等效模型設計171
5.3.3抗電磁干擾設計174
5.4柔性直流換流閥電磁特性實測分析176
第6章柔性直流輸電過電壓與絕緣配合178
6.1概述178
6.2過電壓機理178
6.2.1雙極柔性直流輸電繫統過電壓179
6.2.2對稱單極柔性直流輸電繫統過電壓182
6.2.3柔性直流過電壓和常規直流過電壓的區別183
6.3過電壓抑制措施187
6.3.1避雷器187
6.3.2旁通晶閘管198
6.3.3中性母線衝擊電容器198
6.3.4控制保護策略199
6.3.5耗能裝置201
6.4柔性直流輸電工程絕緣配合設計示例203
6.4.1混合多端直流輸電工程203
6.4.2背靠背柔性直流輸電工程206
6.4.3海上風電送出工程207
第7章柔性直流輸電接入繫統穩定性210
7.1單直流饋入繫統交直流耦合機理210
7.1.1單饋入常規直流與交流繫統的耦合機理211
7.1.2單饋入柔性直流與交流繫統的耦合機理218
7.2含柔性直流的多直流饋入繫統交直流耦合機理及評估方法225
7.2.1柔性直流接入多直流饋入繫統模型225
7.2.2含柔性直流的多直流饋入繫統受端電網強度的評估方法227
7.2.3柔性直流對多直流饋入受端電網的改善作用241
7.3柔性直流接入繫統穩定性分析實例246
7.3.1高壓大容量柔性直流輸電在受端電網的應用246
7.3.2背靠背柔性直流分區互聯251
7.3.3常規直流受端柔性化改造穩定性分析253
參考文獻257
第8章柔性直流輸電實時數字仿真技術259
8.1柔性直流輸電數字仿真技術概述259
8.1.1柔性直流輸電工程的數字仿真需求259
8.1.2柔性直流輸電工程的數字仿真技術260
8.2柔性直流輸電工程實時數字仿真建模262
8.2.1實時數字仿真建模基本原則262
8.2.2柔性直流換流閥實時數字仿真技術263
8.2.3柔性直流換流閥故障仿真方法265
8.2.4交直流復雜大電網全景實時數字仿真繫統266
8.3柔性直流輸電工程實時數字仿真試驗268
8.3.1硬件在環實時數字仿真繫統268
8.3.2仿真試驗項目設計272
8.4仿真應用實例277
8.4.1多端混合直流輸電繫統拓撲278
8.4.2多端混合直流實時數字仿真試驗典型結果278
8.4.3仿真試驗結果與工程現場對比284
參考文獻286
第9章柔性直流輸電諧波及諧振特性288
9.1交流側諧振288
9.1.1柔性直流與交流電網間的諧振現像288
9.1.2諧振穩定性分析290
9.1.3影響因素分析293
9.1.4仿真驗證303
9.1.5高頻諧振應對策略305
9.2背景諧波影響307
9.2.1柔性直流與交流電網共同作用的諧波放大/抑制效果分析307
9.2.2柔性直流諧波電流抑制方案308
參考文獻313
第10章柔性直流輸電工程繫統試驗315
10.1站繫統試驗和繫統試驗的主要工作315
10.1.1站繫統試驗和繫統試驗的計算分析315
10.1.2試驗方案的制定316
10.1.3調試實施階段的工作316
10.2站繫統和繫統試驗項目設置及內容316
10.2.1現場調試階段劃分及項目設置316
10.2.2站繫統和繫統試驗項目內容319
10.3柔性直流輸電繫統試驗典型案例321
10.3.1昆柳龍直流工程概況321
10.3.2昆柳龍直流工程繫統試驗典型案例322
參考文獻333
第11章柔性直流輸電工程335
11.1成套設計335
11.2柔性直流輸電工程類型338
11.2.1背靠背柔性直流輸電工程338
11.2.2多端柔性直流輸電工程342
11.2.3特高壓混合直流輸電工程346
11.2.4柔性直流電網工程353
11.2.5柔性直流配電網工程356
11.2.6遠海風電經柔性直流送出工程360
11.3工程展望365
參考文獻366
