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基于柔性变电站的交直流配电网成套设计
作者：国网冀北电力有限公司经济技术研究院，国网冀北电力有限公司，全球能源互联网研究院 著
出版社：中国电力出版社
出版时间：2020-05-01
ISBN：9787519842376
定价：¥88.00
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内容简介
随着电力电子技术的发展和应用，近年来，柔性交直流配电网研究与示范方兴未艾。本专著在柔性变电站的研究与工程应用的基础上，提出基于柔性变电站的交直流配电网成套设计研究，对于推动基于柔性变电站的交直流配电网设计技术及设计流程的标准化有重要意义。 本专著共分 11 章，分别为概述、成套设计输入条件分析、直流电压等级选择、电气主接线及接地型式选择研究、潮流计算分析、暂态电流分析、过电压与绝缘配合、一次关键设备设计与运行特性、控制保护系统、自动化与监控系统研究和系统功能检测，为基于柔性变电站的交直流配电网成套设计提供理论和方法指导。
作者简介
国网冀北电力有限公司经济技术研究院（简称国网冀北经研院）是国网冀北电力有限公司（简称公司）直属科研单位，是公司规划、建设、营销、检修等业务的技术支撑机构，在业务上主要接受国网经研院、国网能研院及公司发展部、建设部等部门指导。主要业务包括承担电网发展总体规划和专项规划研究，各地市规划评审；电网项目可研、初设、成本类项目评审；电网项目可研、设计、项目后评价咨询；定额管理；协助公司开展前期工作、安全质量督查、量化考核等相关工作。下设综合管理部、安全监察质量部、财务资产部、计划经营部4个职能部门和规划评审中心、设计中心、技经中心3个专业机构。
目录
目 录
前言
1 概述 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 1
1.1 基于柔性变电站的交直流配电网 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 1
1.2 基于柔性变电站的交直流配电网成套设计必要性 ?????????????????????????????????????????????????????????? 10
1.3 基于柔性变电站的交直流配电网成套设计体系框架 ???????????????????????????????????????????????????? 13
2 成套设计输入条件分析 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 18
2.1 环境条件 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 18
2.2 交流系统条件 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 19
2.3 直流配电线路参数 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 22
2.4 工程概述 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 23
3 直流电压等级选择 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 24
3.1 特殊性分析 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 24
3.2 一般原则 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 24
3.3 选择方法 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 26
3.4 示范工程 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 30
4 电气主接线及接地型式选择研究 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 33
4.1 特殊性分析 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 33
4.2 一般原则 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 33
4.3 交直流配电网接线型式选择 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 35
4.4 选取方法 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 37
4.5 示范工程 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 42
5 潮流计算分析 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 56
5.1 特殊性分析 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 56
5.2 一般原则 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 56
5.3 分析方法 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 57
5.4 示范工程 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 59
6 暂态电流分析???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 78
6.1 特殊性分析???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 78
6.2 一般原则?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 78
6.3 分析方法?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 78
6.4 示范工程?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 80
7 过电压与绝缘配合???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 99
7.1 特殊性分析???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 99
7.2 一般原则?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 99
7.3 分析方法?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 101
7.4 示范工程?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 105
8 一次关键设备设计与运行特性 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 120
8.1 特殊性分析???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 120
8.2 多功能交直流电力电子变压器???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 121
8.3 ± 10kV/750V 直流变压器???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 131
8.4 ± 10kV 直流开关柜 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 135
8.5 示范工程?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 142
9 控制保护系统???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 146
9.1 特殊性分析???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 146
9.2 设计原则?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 146
9.3 设计要求和方法???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 147
9.4 示范工程?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 153
10 自动化与监控系统研究 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 166
10.1 特殊性分析 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 166
10.2 一般原则 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 166
10.3 分析方法 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 168
11 系统功能检测 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 176
11.1 特殊性分析 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 176
11.2 一般原则及方法 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 177
11.3 示范工程 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 179
参考文献 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 189
前言
1 概述 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 1
1.1 基于柔性变电站的交直流配电网 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 1
1.2 基于柔性变电站的交直流配电网成套设计必要性 ?????????????????????????????????????????????????????????? 10
1.3 基于柔性变电站的交直流配电网成套设计体系框架 ???????????????????????????????????????????????????? 13
2 成套设计输入条件分析 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 18
2.1 环境条件 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 18
2.2 交流系统条件 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 19
2.3 直流配电线路参数 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 22
2.4 工程概述 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 23
3 直流电压等级选择 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 24
3.1 特殊性分析 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 24
3.2 一般原则 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 24
3.3 选择方法 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 26
3.4 示范工程 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 30
4 电气主接线及接地型式选择研究 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 33
4.1 特殊性分析 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 33
4.2 一般原则 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 33
4.3 交直流配电网接线型式选择 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 35
4.4 选取方法 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 37
4.5 示范工程 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 42
5 潮流计算分析 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 56
5.1 特殊性分析 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 56
5.2 一般原则 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 56
5.3 分析方法 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 57
5.4 示范工程 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 59
6 暂态电流分析???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 78
6.1 特殊性分析???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 78
6.2 一般原则?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 78
6.3 分析方法?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 78
6.4 示范工程?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 80
7 过电压与绝缘配合???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 99
7.1 特殊性分析???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 99
7.2 一般原则?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 99
7.3 分析方法?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 101
7.4 示范工程?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 105
8 一次关键设备设计与运行特性 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 120
8.1 特殊性分析???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 120
8.2 多功能交直流电力电子变压器???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 121
8.3 ± 10kV/750V 直流变压器???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 131
8.4 ± 10kV 直流开关柜 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 135
8.5 示范工程?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 142
9 控制保护系统???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 146
9.1 特殊性分析???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 146
9.2 设计原则?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 146
9.3 设计要求和方法???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 147
9.4 示范工程?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 153
10 自动化与监控系统研究 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 166
10.1 特殊性分析 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 166
10.2 一般原则 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 166
10.3 分析方法 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 168
11 系统功能检测 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 176
11.1 特殊性分析 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 176
11.2 一般原则及方法 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 177
11.3 示范工程 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 179
参考文献 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 189
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