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  高压直流输电系统
  ￥54.51元

本书系统地介绍高压直流输电系统的原理、性能和分析方法。
　　本书分为两大部分，共11章。第一部分是高压直流输电系统的基础，由第1~6章组成。第1章简要介绍高压直流输电系统概况；第2章阐述换流器理论及特性方程；第3章描述高压直流输电系统的基本控制原理及其特性；第4章介绍高压直流输电系统的谐波及其抑制；第5章阐述高压直流输电系统的故障和保护；第6章简要介绍多端和多馈入直流输电系统。第二部分是高压直流输电系统的理论分析和应用，由第7~11章组成。第7章描述高压交直流输电系统的数学模型；第8章进行高压交直流系统的潮流分析；第9章介绍交流系统和直流系统的交互作用；第10章深入讨论高压交直流系统的性能分析和控制；第11章较详细地阐述高压交直流输电系统的仿真。

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  前言
  第1章 绪论 1
  1.1 高压直流输电概况 1
  1.2 高压直流输电运行特性及其与交流输电的比较 2
  1.2.1 技术性能 3
  1.2.2 可靠性 5
  1.2.3 经济性 5
  1.3 高压直流输电系统的结构和元件 6
  1.3.1 高压直流联络线的分类 6
  1.3.2 高压直流输电系统的元件 8
  第2章 换流器理论及特性方程 10
  2.1 阀特性 10
  2.2 换流器电路分析 11
  2.2.1 忽略电源电感的分析 13
  2.2.2 包括换相叠弧的分析 18
  2.3 整流器和逆变器的工作方式 22
  2.4 交流量和直流量之间的关系 25
  2.5 换流变压器的额定值 27
  2.6 多桥换流器 27
  第3章 高压直流输电系统的基本控制原理及其特性 30
  3.1 基本控制的原理 30
  3.1.1 基本控制方程及其选择 30
  3.1.2 控制特性 32
  3.1.3 基本控制原理的概括 38
  3.2 控制系统的实现 39
  3.3 启动？停运和潮流的逆转 40
  3.3.1 阀的闭锁和旁路 40
  3.3.2 启动？停运和潮流的逆转原理 41
  第4章 高压直流输电系统的谐波及其抑制 43
  4.1 高压直流输电系统的谐波 43
  4.1.1 换流站交流侧特征谐波 43
  4.1.2 换流站直流侧特征谐波 45
  4.1.3 非特征谐波 45
  4.2 谐波抑制装置的选择 46
  4.2.1 滤波装置 46
  4.2.2 平波电抗器 47
  4.3 交流滤波器设计 48
  4.3.1 设计的一般考虑 48
  4.3.2 各种滤波器的设计 52
  4.4 直流侧滤波器设计 56
  第5章 高压直流输电系统的故障和保护 58
  5.1 换流器的异常运行 58
  5.1.1 失通？误通 58
  5.1.2 换相失败 58
  5.1.3 整流站内部短路 59
  5.2 交流和直流系统故障的响应 60
  5.2.1 直流线路故障 60
  5.2.2 换流器故障 61
  5.2.3 交流系统故障 61
  5.3 高压直流输电系统主要保护的配置 63
  5.3.1 故障及其影响 63
  5.3.2 保护的原则 64
  5.3.3 换流器控制的保护功能 65
  5.3.4 传输线的行波保护 66
  5.3.5 差动保护 66
  5.3.6 过电流保护 68
  5.3.7 其他特殊保护 68
  5.3.8 装置保护 70
  第6章 多端和多馈入直流输电系统 72
  6.1 多端直流输电系统的结构和控制特性 73
  6.1.1 多端直流网络的结构 73
  6.1.2 基本控制特性 75
  6.2 多端直流控制系统的组成 77
  6.2.1 主控制 77
  6.2.2 极控制 79
  6.3 多馈入直流输电系统 80
  6.3.1 多馈入直流输电系统的分类 80
  6.3.2 多馈入直流输电系统的相关问题 82
  第7章 高压交直流输电系统的数学模型 84
  7.1 高压直流输电系统的元件模型 84
  7.1.1 换流器的稳态模型 84
  7.1.2 直流控制器的模型 85
  7.1.3 直流网络的模型 87
  7.1.4 交流网络的模型 88
  7.1.5 交直流系统的接口 89
  7.2 高压直流输电系统的线性状态空间模型 90
  7.2.1 概述 90
  7.2.2 直流网络和换流器模型 91
  7.2.3 控制模型 92
  7.3 稳定性研究中高压直流输电系统模型选择的一般原则 93
  7.3.1 直流系统模型 93
  7.3.2 建模细节选择的导则 95
  第8章 高压交直流系统的潮流分析 97
  8.1 交直流潮流问题和直流标幺系统 98
  8.1.1 交直流潮流问题的数学描述 98
  8.1.2 直流系统标幺方程 99
  8.2 交直流潮流的顺序解法 99
  8.2.1 换流器的稳态方程 99
  8.2.2 在高压侧母线处交流和直流接口 100
  8.2.3 在低压侧母线处交流和直流接口 103
  8.2.4 计及换流站的损耗 105
  8.3 交直流潮流的统一解法 105
  8.3.1 交直流潮流 106
  8.3.2 消除变量法 108
  第9章 交流系统和直流系统的交互作用 116
  9.1 交流系统强弱和交互作用的评估 116
  9.1.1 短路比和有效短路比 116
  9.1.2 多馈入交互作用因子 119
  9.1.3 有效惯性常数 119
  9.1.4 无功功率和交流系统的强度 120
  9.2 与弱交流系统相关的问题及其分析 120
  9.2.1 与弱交流系统相连的直流系统运行相关的问题 120
  9.2.2 与弱交流系统相关问题的解决方案 122
  9.3 换相失败及其预防 122
  9.3.1 换相失败的机理 122
  9.3.2 影响换相失败的因素 124
  9.3.3 换相失败的预防控制 125
  9.4 谐波不稳定性及其抑制 126
  9.4.1 谐波不稳定性的机理 126
  9.4.2 谐波不稳定的研究方法 128
  9.4.3 谐波不稳定的抑制方法 129
  9.5 动态过电压和控制设备 133
  9.5.1 动态过电压判据 133
  9.5.2 试验系统及其电压控制设备 134
  9.5.3 电压控制和故障恢复性能的比较 136
  第10章 高压交直流系统的性能分析和控制 138
  10.1 中点接入HVDC和FACTS的长输电线的功率传输能力 138
  10.1.1 简化模型分析 138
  10.1.2 长输电线传输能力 139
  10.1.3 换流变压器的影响 140
  10.1.4 数字仿真测试 141
  10.2 直流系统对功率振荡的阻尼作用 141
  10.2.1 HVDC联络线接于交流联络线中间的系统 141
  10.2.2 交？直流联络线并行系统 147
  10.2.3 高压直流系统约束的影响 148
  10.3 交直流相互作用的小信号分析 151
  10.3.1 交直流系统的小信号模型 151
  10.3.2 交直流相互作用的分析 156
  10.4 换流器的无功功率和电压控制 160
  10.4.1 换流器常规控制下的无功功率需求 160
  10.4.2 直流换流器的PGQ 图 161
  10.4.3 直流换流器用于电压控制 163
  10.4.4 用直流换流器和SVC进行电压控制的比较 164
  10.4.5 无功功率调节的实例 165
  10.5 基于电压稳定因子的电压稳定性分析 167
  10.5.1 暂态电压稳定性的概念 167
  10.5.2 电压稳定性因子 168
  10.5.3 VSF和PdGId 曲线之间的关系 170
  10.5.4 控制引起的电压振荡 170
  10.5.5 暂态交流电压现象的小结 171
  10.6 电压稳定性的特征值分析 171
  10.6.1 特征值分析方法 171
  10.6.2 多馈入HVDC系统的电压稳定分析 173
  10.7 扭矩相互作用和次同步振荡 177
  10.7.1 概述 177
  10.7.2 机组作用系数法 181
  10.7.3 时域和频域相结合的次同步振荡分析 182
  10.7.4 基于Prony辨识的次同步振荡分析和控制 184
  第11章 高压交直流输电系统的仿真 190
  11.1 概述 190
  11.2 高压直流输电系统的电磁暂态仿真 193
  11.2.1 EMTP和换流器模块 193
  11.2.2 网络模型和解法的选择 195
  11.2.3 换流器模块的仿真方法 198
  11.3 多速率仿真技术 202
  11.3.1 概述 202
  11.3.2 单速率积分 202
  11.3.3 多速率方法 204
  11.3.4 系统分割 207
  11.3.5 算例研究 208
  11.4 数字控制器与电力电子设备接口的实时仿真 209
  11.4.1 问题的描述 210
  11.4.2 实时数字仿真器与数字控制器的接口 212
  11.4.3 算例研究 214
  参考文献 218
  附录 用于高压直流系统控制研究的标准模型 226
  A.1 第一个CIGREHVDC标准模型 226
  A.2 修改的CIGREHVDC标准模型 229
  目录
  前言
  第1章 绪论 1
  1.1 高压直流输电概况 1
  1.2 高压直流输电运行特性及其与交流输电的比较 2
  1.2.1 技术性能 3
  1.2.2 可靠性 5
  1.2.3 经济性 5
  1.3 高压直流输电系统的结构和元件 6
  1.3.1 高压直流联络线的分类 6
  1.3.2 高压直流输电系统的元件 8
  第2章 换流器理论及特性方程 10
  2.1 阀特性 10
  2.2 换流器电路分析 11
  2.2.1 忽略电源电感的分析 13
  2.2.2 包括换相叠弧的分析 18
  2.3 整流器和逆变器的工作方式 22
  2.4 交流量和直流量之间的关系 25
  2.5 换流变压器的额定值 27
  2.6 多桥换流器 27
  第3章 高压直流输电系统的基本控制原理及其特性 30
  3.1 基本控制的原理 30
  3.1.1 基本控制方程及其选择 30
  3.1.2 控制特性 32
  3.1.3 基本控制原理的概括 38
  3.2 控制系统的实现 39
  3.3 启动？停运和潮流的逆转 40
  3.3.1 阀的闭锁和旁路 40
  3.3.2 启动？停运和潮流的逆转原理 41
  第4章 高压直流输电系统的谐波及其抑制 43
  4.1 高压直流输电系统的谐波 43
  4.1.1 换流站交流侧特征谐波 43
  4.1.2 换流站直流侧特征谐波 45
  4.1.3 非特征谐波 45
  4.2 谐波抑制装置的选择 46
  4.2.1 滤波装置 46
  4.2.2 平波电抗器 47
  4.3 交流滤波器设计 48
  4.3.1 设计的一般考虑 48
  4.3.2 各种滤波器的设计 52
  4.4 直流侧滤波器设计 56
  第5章 高压直流输电系统的故障和保护 58
  5.1 换流器的异常运行 58
  5.1.1 失通？误通 58
  5.1.2 换相失败 58
  5.1.3 整流站内部短路 59
  5.2 交流和直流系统故障的响应 60
  5.2.1 直流线路故障 60
  5.2.2 换流器故障 61
  5.2.3 交流系统故障 61
  5.3 高压直流输电系统主要保护的配置 63
  5.3.1 故障及其影响 63
  5.3.2 保护的原则 64
  5.3.3 换流器控制的保护功能 65
  5.3.4 传输线的行波保护 66
  5.3.5 差动保护 66
  5.3.6 过电流保护 68
  5.3.7 其他特殊保护 68
  5.3.8 装置保护 70
  第6章 多端和多馈入直流输电系统 72
  6.1 多端直流输电系统的结构和控制特性 73
  6.1.1 多端直流网络的结构 73
  6.1.2 基本控制特性 75
  6.2 多端直流控制系统的组成 77
  6.2.1 主控制 77
  6.2.2 极控制 79
  6.3 多馈入直流输电系统 80
  6.3.1 多馈入直流输电系统的分类 80
  6.3.2 多馈入直流输电系统的相关问题 82
  第7章 高压交直流输电系统的数学模型 84
  7.1 高压直流输电系统的元件模型 84
  7.1.1 换流器的稳态模型 84
  7.1.2 直流控制器的模型 85
  7.1.3 直流网络的模型 87
  7.1.4 交流网络的模型 88
  7.1.5 交直流系统的接口 89
  7.2 高压直流输电系统的线性状态空间模型 90
  7.2.1 概述 90
  7.2.2 直流网络和换流器模型 91
  7.2.3 控制模型 92
  7.3 稳定性研究中高压直流输电系统模型选择的一般原则 93
  7.3.1 直流系统模型 93
  7.3.2 建模细节选择的导则 95
  第8章 高压交直流系统的潮流分析 97
  8.1 交直流潮流问题和直流标幺系统 98
  8.1.1 交直流潮流问题的数学描述 98
  8.1.2 直流系统标幺方程 99
  8.2 交直流潮流的顺序解法 99
  8.2.1 换流器的稳态方程 99
  8.2.2 在高压侧母线处交流和直流接口 100
  8.2.3 在低压侧母线处交流和直流接口 103
  8.2.4 计及换流站的损耗 105
  8.3 交直流潮流的统一解法 105
  8.3.1 交直流潮流 106
  8.3.2 消除变量法 108
  第9章 交流系统和直流系统的交互作用 116
  9.1 交流系统强弱和交互作用的评估 116
  9.1.1 短路比和有效短路比 116
  9.1.2 多馈入交互作用因子 119
  9.1.3 有效惯性常数 119
  9.1.4 无功功率和交流系统的强度 120
  9.2 与弱交流系统相关的问题及其分析 120
  9.2.1 与弱交流系统相连的直流系统运行相关的问题 120
  9.2.2 与弱交流系统相关问题的解决方案 122
  9.3 换相失败及其预防 122
  9.3.1 换相失败的机理 122
  9.3.2 影响换相失败的因素 124
  9.3.3 换相失败的预防控制 125
  9.4 谐波不稳定性及其抑制 126
  9.4.1 谐波不稳定性的机理 126
  9.4.2 谐波不稳定的研究方法 128
  9.4.3 谐波不稳定的抑制方法 129
  9.5 动态过电压和控制设备 133
  9.5.1 动态过电压判据 133
  9.5.2 试验系统及其电压控制设备 134
  9.5.3 电压控制和故障恢复性能的比较 136
  第10章 高压交直流系统的性能分析和控制 138
  10.1 中点接入HVDC和FACTS的长输电线的功率传输能力 138
  10.1.1 简化模型分析 138
  10.1.2 长输电线传输能力 139
  10.1.3 换流变压器的影响 140
  10.1.4 数字仿真测试 141
  10.2 直流系统对功率振荡的阻尼作用 141
  10.2.1 HVDC联络线接于交流联络线中间的系统 141
  10.2.2 交？直流联络线并行系统 147
  10.2.3 高压直流系统约束的影响 148
  10.3 交直流相互作用的小信号分析 151
  10.3.1 交直流系统的小信号模型 151
  10.3.2 交直流相互作用的分析 156
  10.4 换流器的无功功率和电压控制 160
  10.4.1 换流器常规控制下的无功功率需求 160
  10.4.2 直流换流器的PGQ 图 161
  10.4.3 直流换流器用于电压控制 163
  10.4.4 用直流换流器和SVC进行电压控制的比较 164
  10.4.5 无功功率调节的实例 165
  10.5 基于电压稳定因子的电压稳定性分析 167
  10.5.1 暂态电压稳定性的概念 167
  10.5.2 电压稳定性因子 168
  10.5.3 VSF和PdGId 曲线之间的关系 170
  10.5.4 控制引起的电压振荡 170
  10.5.5 暂态交流电压现象的小结 171
  10.6 电压稳定性的特征值分析 171
  10.6.1 特征值分析方法 171
  10.6.2 多馈入HVDC系统的电压稳定分析 173
  10.7 扭矩相互作用和次同步振荡 177
  10.7.1 概述 177
  10.7.2 机组作用系数法 181
  10.7.3 时域和频域相结合的次同步振荡分析 182
  10.7.4 基于Prony辨识的次同步振荡分析和控制 184
  第11章 高压交直流输电系统的仿真 190
  11.1 概述 190
  11.2 高压直流输电系统的电磁暂态仿真 193
  11.2.1 EMTP和换流器模块 193
  11.2.2 网络模型和解法的选择 195
  11.2.3 换流器模块的仿真方法 198
  11.3 多速率仿真技术 202
  11.3.1 概述 202
  11.3.2 单速率积分 202
  11.3.3 多速率方法 204
  11.3.4 系统分割 207
  11.3.5 算例研究 208
  11.4 数字控制器与电力电子设备接口的实时仿真 209
  11.4.1 问题的描述 210
  11.4.2 实时数字仿真器与数字控制器的接口 212
  11.4.3 算例研究 214
  参考文献 218
  附录 用于高压直流系统控制研究的标准模型 226
  A.1 第一个CIGREHVDC标准模型 226
  A.2 修改的CIGREHVDC标准模型 229