高压直流输电原理与运行（第3版）

　　本书在论述直流输电基本概念、分类、构成、发展及主要设备的基础上，针对电网换相直流输电，讨论了其基本工作原理，谐波与无功问题，直流输电的控制与保护，直流输电与交流系统的相互作用及对交流系统的控制作用。介绍了特高压直流输电等电网换相直流输电的新发展。在论述了器件换相直流输电技术和基本原理的基础上，探讨了多端直流输电及直流电网发展相关的基本问题。本书在内容定位上突出：①把直流输电的基本原理与运行控制相结合，在介绍直流输电功率变换特性的同时，完整描述直流输电与交流系统相互作用的基本问题；②作为电力电子新技术系列图书之一，强调电力电子技术在大容量电能传送中的作用，强调直流输电技术及其发展相应的器件、电路及系统的特点；③注重直流输电技术的新发展，全面论述特高压直流输电技术的发展与应用，指出了特高压直流输电技术面临的问题及其解决方案，系统讨论了基于全控器件的高压直流输电技术的原理、工程应用及发展趋势。

　　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。

电力电子新技术系列图书序言
第3版前言
第2版前言
第1版前言
第1章绪论1
11高压直流输电的构成1
111高压直流输电的概念1
112高压直流输电的分类1
113直流系统的构成4
12高压直流输电的特点及适用场合9
13高压直流输电的历史与国外的现状12
14高压直流输电在我国的发展15
15本书的构成和内容简介17
151LCC高压直流输电17
152LCC高压直流输电技术的新发展17
153VSC高压直流输电19
154关于高压直流输电技术的学习20
第2章高压直流输电系统的主要设备22
21换流装置23
211器件24
212换流阀 28
213换流单元接线方式 33
22换流变压器36
221功能与特点37
222换流变压器型式38
223换流变压器接入阀厅的方式39
23平波电抗器40
231功能40
232平波电抗器型式41
24无功补偿装置42
241无功补偿装置类型42
242无功补偿容量确定44
25滤波器47
251滤波器类型47
252交流滤波器49
253直流滤波器51
26直流输电线路52
261直流输电架空线路53
262直流输电电缆线路57
263直流接地极引线60
27接地极62
271接地极地电流对环境的影响63
272接地极运行特性65
273对极址的要求66
274接地极材料67
275接地极设计68
第3章换流器工作原理69
316脉波整流器工作原理69
311正常运行方式——工况2-371
312非正常运行方式——工况379
313故障运行方式——工况3-481
3146脉波整流器外特性曲线81
3212脉波整流器工作原理83
321正常运行方式——工况4-583
322桥间相互影响88
323相关计算公式89
336脉波逆变器工作原理92
331正常运行方式——工况2-393
332故障运行方式——工况3-496
3336脉波逆变器外特性曲线96
3412脉波逆变器工作原理98
34112脉波逆变器实现逆变的条件99
34212脉波逆变器可能发生换相失败99
34312脉波逆变器整流电压平均值计算公式99
第4章高压直流输电的谐波抑制与无功补偿100
41高压直流输电谐波的基本问题100
411谐波的危害100
412谐波的基本概念105
42特征谐波108
421换流器交流侧的特征谐波108
422换流器直流侧的特征谐波112
43非特征谐波114
431换流器交流侧的非特征谐波114
432换流器直流侧的非特征谐波115
44谐波抑制及抑制设备115
441增加脉波数抑制谐波116
442安装滤波器抑制谐波116
443谐波抑制设备116
45交流滤波器设计119
46直流滤波器设计126
461直流滤波器常规设计126
462直流有源滤波器128
47高压直流输电的无功补偿和功率因数129
471电网换相换流器无功特性129
472无功功率消耗计算工程方法131
473容性无功补偿设备容量确定131
474感性无功补偿设备容量确定132
475功率因数133
476无功分组容量确定133
48无功补偿设备134
49无功功率控制135
491分段调节无功补偿设备控制135
492连续调节无功补偿设备控制137
493换流器参与无功电压控制146
第5章电网换相直流输电的控制与保护147
51基本控制方式147
511控制原理147
512触发控制方式149
513换流器控制方式150
514整流器、逆变器的协调153
515控制保护用互感器156
52保护方式157
521保护动作方式与故障的分类157
522换流站内的故障与保护示例161
523直流线路的故障与保护示例164
524交流侧的故障与保护示例 166
53电网换相直流输电的运行特性167
531直流线路故障167
532交流系统故障167
533连续运行控制168
第6章电网换相直流输电与交流系统的相互作用170
61电网换相直流输电与交流系统相互作用的基本问题170
611短路比与有效短路比170
612短路比与输送能力分析171
613交流电压稳定性172
614高次谐波稳定性176
615轴系扭振现象178
62直流输电在交流系统控制中的应用180
621系统频率控制180
622交流电压、无功控制183
623系统稳定控制186
第7章电容换相直流输电与特高压直流输电190
71基于电容换相换流器的高压直流输电技术190
711电容换相换流器191
712可控串联电容换流器193
713基于电容换相技术的换流器特点194
714电容换相技术的工程应用197
72特高压直流输电206
721特高压直流输电发展概况206
722特高压直流输电的特点及我国特高压直流输电发展的必要性207
723特高压直流输电接线方式210
724特高压直流输电运行方式212
725特高压直流输电控制保护系统216
726特高压直流输电工程简介219
第8章器件换相直流输电技术221
81全控型功率器件发展概况221
811全控型功率器件的发展与应用概况221
812器件换相直流输电采用的典型全控型功率器件222
82器件换相直流输电换流装置工作原理225
821换流器225
822电压源换流器的工作原理和基本特点226
823接入系统时的有功、无功功率特性230
824基于Park 变换的d-q解耦控制 232
825换流器各部分电压、电流波形233
83器件换相直流输电的协调控制与保护方式235
831只采用器件换相的直流输电235
832器件、电网换相换流器混合型直流输电240
833混合型器件换相直流输电示例243
84器件换相直流输电的应用示例244
841电压源器件换相直流输电系统的应用范围244
842VSC-HVDC系统工程实例245
85模块化多电平换流器（MMC）技术251
851模块化多电平换流器技术简介251
852全桥结构的MMC技术255
第9章多端直流输电与高压直流电网256
91多端直流输电与高压直流电网的基本概念256
911多端直流输电与高压直流电网的定义256
912发展多端直流输电与直流电网的驱动力257
913发展概况258
914直流电网的分类及其特征259
92多端直流输电相关设备261
921直流断路器261
922全固态直流断路器262
923主动混合式直流断路器262
924高压DC/DC换流器264
93多端直流控制与保护267
931分层控制方式与多换流器协调控制267
932潮流控制274
933多端直流输电的故障保护与控制277
934混合多端直流输电系统278
参考文献281