目錄
“智能電網(wǎng)技術(shù)與裝備叢書”序
前言
第1章　緒論　1
1.1　直流輸電發(fā)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　柔性直流輸電工程系統(tǒng)構(gòu)成與特點　6
1.2.1　兩端柔性直流輸電系統(tǒng)　6
1.2.2　多端柔性直流輸電系統(tǒng)　8
1.2.3　柔性直流輸電系統(tǒng)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(xiàn)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(jié)構(gòu)　20
2.1.1　兩電平和三電平拓撲結(jié)構(gòu)　20
2.1.2　模塊化多電平拓撲結(jié)構(gòu)　21
2.2　柔性直流輸電工作原理　27
2.3　MMC的穩(wěn)態(tài)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系統(tǒng)接線　33
2.4.2　多端柔性直流輸電系統(tǒng)接線　38
2.5　柔性直流輸電工程參數(shù)設計　39
2.5.1　直流電壓選取方法　39
2.5.2　主回路參數(shù)計算需要的基礎數(shù)據(jù)　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(shù)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(guī)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(guān)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(shù)參數(shù)　65
3.1.6　換流閥試驗技術(shù)　66
3.2　柔直變壓器　71
3.2.1　運行特性　72
3.2.2　主要元部件　73
3.2.3　主要技術(shù)參數(shù)　74
3.2.4　試驗技術(shù)　75
3.3　橋臂電抗器　77
3.3.1　運行特性　77
3.3.2　主要元部件　77
3.3.3　主要技術(shù)參數(shù)　78
3.3.4　試驗技術(shù)　79
3.4　啟動電阻　82
3.4.1　運行特性　82
3.4.2　主要元部件　83
3.4.3　主要技術(shù)參數(shù)　84
3.4.4　試驗技術(shù)　84
3.5　穿墻套管　85
3.5.1　運行特性　85
3.5.2　主要元部件　85
3.5.3　主要技術(shù)參數(shù)　86
3.5.4　試驗技術(shù)　86
3.6　直流開關(guān)設備　87
3.6.1　直流高速并列開關(guān)　88
3.6.2　直流轉(zhuǎn)換開關(guān)　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
3.7.2　主要元部件　97
3.7.3　主要技術(shù)參數(shù)　99
3.7.4　試驗技術(shù)　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/GIL　101
第4章　柔性直流輸電控制保護系統(tǒng)　104
4.1　柔性直流控制系統(tǒng)　104
4.1.1　總體結(jié)構(gòu)　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　柔性直流保護系統(tǒng)　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　柔性直流測量系統(tǒng)　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(shù)指標和研究方法　164
5.2.1　柔性直流閥廳電磁兼容技術(shù)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　雙極柔性直流輸電系統(tǒng)過電壓　179
6.2.2　對稱單極柔性直流輸電系統(tǒng)過電壓　182
6.2.3　柔性直流過電壓和常規(guī)直流過電壓的區(qū)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　中性母線沖擊電容器　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　柔性直流輸電接入系統(tǒng)穩(wěn)定性　210
7.1　單直流饋入系統(tǒng)交直流耦合機理　210
7.1.1　單饋入常規(guī)直流與交流系統(tǒng)的耦合機理　211
7.1.2　單饋入柔性直流與交流系統(tǒng)的耦合機理　218
7.2　含柔性直流的多直流饋入系統(tǒng)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系統(tǒng)模型　225
7.2.2　含柔性直流的多直流饋入系統(tǒng)受端電網(wǎng)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(wǎng)的改善作用　241
7.3　柔性直流接入系統(tǒng)穩(wěn)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(wǎng)的應用　246
7.3.2　背靠背柔性直流分區(qū)互聯(lián)　251
7.3.3　常規(guī)直流受端柔性化改造穩(wěn)定性分析　253
參考文獻　257
第8章　柔性直流輸電實時數(shù)字仿真技術(shù)　259
8.1　柔性直流輸電數(shù)字仿真技術(shù)概述　259
8.1.1　柔性直流輸電工程的數(shù)字仿真需求　259
8.1.2　柔性直流輸電工程的數(shù)字仿真技術(shù)　260
8.2　柔性直流輸電工程實時數(shù)字仿真建�！�262
8.2.1　實時數(shù)字仿真建�；�本原則　262
8.2.2　柔性直流換流閥實時數(shù)字仿真技術(shù)　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(wǎng)全景實時數(shù)字仿真系統(tǒng)　266
8.3　柔性直流輸電工程實時數(shù)字仿真試驗　268
8.3.1　硬件在環(huán)實時數(shù)字仿真系統(tǒng)　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　多端混合直流輸電系統(tǒng)拓撲　278
8.4.2　多端混合直流實時數(shù)字仿真試驗典型結(jié)果　278
8.4.3　仿真試驗結(jié)果與工程現(xiàn)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(cè)諧振　288
9.1.1　柔性直流與交流電網(wǎng)間的諧振現(xiàn)象　288
9.1.2　諧振穩(wěn)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(wǎng)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　柔性直流輸電工程系統(tǒng)試驗　315
10.1　站系統(tǒng)試驗和系統(tǒng)試驗的主要工作　315
10.1.1　站系統(tǒng)試驗和系統(tǒng)試驗的計算分析　315
10.1.2　試驗方案的制定　316
10.1.3　調(diào)試實施階段的工作　316
10.2　站系統(tǒng)和系統(tǒng)試驗項目設置及內(nèi)容　316
10.2.1　現(xiàn)場調(diào)試階段劃分及項目設置　316
10.2.2　站系統(tǒng)和系統(tǒng)試驗項目內(nèi)容　319
10.3　柔性直流輸電系統(tǒng)試驗典型案例　321
10.3.1　昆柳龍直流工程概況　321
10.3.2　昆柳龍直流工程系統(tǒng)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(wǎng)工程　353
11.2.5　柔性直流配電網(wǎng)工程　356
11.2.6　遠海風電經(jīng)柔性直流送出工程　360
11.3　工程展望　365
參考文獻　366