特高压柔性直流输电系统过电压及绝缘配合

　　柔性直流是继交流、常规直流之后，以电压源换流器为核心的新一代直流输电技术，也是目前世界上可控性*高、适应性*好的输电技术，被誉为“电力电子技术皇冠上的宝石”与“21世纪*为振奋人心的输电技术革命”。该技术为多端直流联网、大型城市中心负荷供电提供了一个崭新的解决方案，可向孤岛、边远地区等比较薄弱的电网安全、经济、高效地输电，是远海风电并网的*佳技术手段，也是构建智能电网和全球能源互联网*具特色的技术之一，将给输电方式和电网架构带来重要的变革。 本书针对近年来蓬勃发展的特高压柔性直流输电技术，面向国家能源领域重大工程需求，基于已投运的中国南方电网公司乌东德电站送电广东广西特高压多端柔性直流示范工程中形成的多项技术成果，对特高压柔性直流输电工程的基础理论和技术进行系统介绍，并对特高压多端、特高压大容量柔直、特高压常直柔直混合系统、特高压柔直长距离架空线路故障自清除等复杂、前沿的电网技术予以简介，同时还介绍了国内外柔性直流输电史上一些里程碑式的工程，使读者对特高压柔性直流输电技术从理论到实践有全面的了解。 本书可作为从事直流输电工程的技术人员、运行维护和线路检修人员、直流输电设备生产和相关领域研究人员的参考书。

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前言
第1章柔性直流输电概述
11柔性直流输电的历史沿革
12柔性直流与常规直流的比较
13柔性直流输电的发展现状与
面临的问题
第2章特高压柔性直流输电系统
主接线与运行特性
21几种可行的构成方式
211不同多端直流技术对比
212受端交流故障对多端直流系统的
影响
213受端交流故障清除后多端直流
系统的恢复特性
22特高压混合多端直流阀组接线
221特高压传统直流阀组接线
222特高压柔性直流阀组接线
23柔性直流换流阀拓扑结构
231拓扑结构总述
232不同拓扑结构的技术特性对比
233不同拓扑结构的经济性对比
234结论
24柔直系统运行方式
241可实现的运行方式及转换
242柔性直流拓扑和阀组接线对运行
方式的影响
243第三端在线投入与退出方法
244功率反送方法
245结论
25启动回路
251启动回路简介
252计算条件
253换流器拓扑结构对启动特性的
影响
254启动回路设计
255结论
26主设备配置与参数
261系统接线方案及主设备选取
原则
262功率器件
263换流阀
264阀控
265阀冷却系统
27混合三端直流方案电气主接线
271昆北换流站电气主接线
272柳北换流站电气主接线
273龙门换流站电气主接线
274直流线路测量系统布置及性能
要求
28混合三端直流主回路参数
281基础数据
282昆北换流站主回路参数计算
283柳北换流站和龙门换流站主回路
参数计算
284各种主要运行方式下的主回路
参数
285极限运行电压计算
286过负荷能力
29本章小结
第3章特高压柔性直流输电系统内过
电压
31接地极线路过电压
311系统数据
312常规直流方案接地极线路上产生
的操作过电压
313混合直流方案接地极线路上产生
的操作过电压
314结论
32VSC侧典型故障下的过电压特性
321双阀组接线方式
322单阀组接线方式
323结论
33LCC侧典型故障下的过电压特性
331LCC侧400kV母线接地故障
332LCC侧高端阀组YY换流
变压器阀侧接地故障
333结论
34系统电压特性与避雷器类型的关联
341双阀组接线方式
342单阀组接线方式
35本章小结
第4章特高压柔性直流输电系统雷电
过电压
特高压柔性直流输电系统过电压及绝缘配合目录41基础定义及方法
411雷击方式
412雷电流
413雷击点
42仿真计算模型
421线路模型
422杆塔模型
423雷电模型
424空气间隙闪络模型
425避雷器模型
426其他电气设备等效模型
43昆北换流站直流侧过电压特性
431反击侵入波过电压
432绕击侵入波过电压
433避雷器和设备绝缘水平参数
44柳北换流站直流侧过电压特性
441反击侵入波过电压
442绕击侵入波过电压
443避雷器和设备绝缘水平参数
45龙门换流站直流侧过电压特性
46本章小结
第5章特高压柔性直流输电系统绝缘
配合
51绝缘配合流程与基本原则
52绝缘配合参数
521绝缘耐受电压
522绝缘裕度
523绝缘水平
53绝缘配合计算与避雷器布置及选取
531系统条件
532避雷器配置原则
533避雷器布置和参数的选择
534换流站绝缘配合
535常规直流换流站避雷器的保护
水平、配合电流和能量
536柔性直流换流站避雷器的保护
水平、配合电流和能量
54换流站保护水平、耐受电压和绝缘
配合
55空气间隙的选择方法
551确定空气净距的原则
552空气间隙选取的计算流程
553空气净距大气条件修正方法
554直流场空气净距
56本章小结
第6章特高压柔性直流输电新技术
61特高压多端直流输电技术
611串联方式
612并联方式
613级联与混合方式
614多端直流输电系统和直流电网
62特高压混合直流输电技术
621混合直流主接线
622混合直流换流器技术
623混合直流拓扑结构
624混合直流的启动与重启
63特高压大容量柔性直流输电技术
64长距离架空线路故障自清除技术
641长距离架空线路柔性直流输电
技术
642直流故障清除方法概述
643混合拓扑实现故障自清除技术
65其他新兴技术
651柔性直流输电试验技术
652柔性直流输电电缆技术
653直流送端孤岛系统黑启动
技术
654交直流混联技术
66本章小结
第7章典型柔性直流输电工程
简介
71国外典型柔性直流输电工程
711赫尔斯扬试验性工程
712卡普里维联网工程
713传斯贝尔电缆工程
714新信浓试验性工程
72国内典型柔性直流输电工程
721上海南汇柔性直流输电
工程
722南澳多端柔性直流输电工程
723舟山多端直流输电工程
724张北柔性直流输电工程
725乌东德（昆柳龙）柔性多端
直流输电工程
73本章小结
附录
附录A主流3000A IGBT器件参数
对比
附录B换流阀技术参数列表
附录C换流阀及其附属设备损耗
功率表