內容簡介
本書以NarainG.Hingorani和LaszloGyugyi兩位著名學者合作編寫的著作為基礎。增加了麻省理工學院最新的相關教案，同時還收集了國內外最新的有關研究資料以及作者本人在該領域的相關研究內容。書中詳細介紹了基於電壓型和電流型逆變器的工作原理和實現方法，對具體的主要FACTS裝置的電路原理和工作特性都進行了分析和說明，比如SVC、statcom、GCSC、TSSC、TCSC、SSSC、TCVR、TCPAR、UPFC以及IPFC等。書中所給出的有關特性、結論和原理反映了FACTS發展的最新研究內容。柔性交流輸電系統（FACTS）是電力電子技術在電力系統中套用的一個重要方面，它已出現在電能的生產、傳輸和使用的各個領域。大量的電力電子器件不僅提供了高速、可靠和先進的開關技術，更為重要的是，藉助於這些基於電力電子器件且具有革新概念的電力產品所提供的大量機會，使得電能的生產、傳輸和使用的質量得到了有力的提高。作者簡介
媒體評論
目錄
前言第1章柔性交流輸電系統的基本概念
1.1概述
1.2電能質量的基本概念
1.3輸電線路的互連
1.3.1輸電線路互連的重要性
1.3.2FACTS的機遇
1.4交流輸電系統中的潮流
1.4.1並行線路中的潮流
1.4.2環網潮流
1.5限制負荷容量的因素
1.6輸電網路互連的潮流和動態穩定
1.7有關參數控制的說明
1.8FACTS控制器的基本類型
1.9FACTS控制器的定義和功能簡介
1.9.1FACTS控制器的功能簡介
1.9.2並聯型控制器
1.9.3串聯型控制器
1.9.4串並聯組合型控制器
1.9.5其他控制器
1.10FACTS的發展歷史與套用簡介
1.10.1FACTS的發展概況
1.10.2FACTS的套用簡介
1.11FACTS技術的優勢
1.12高壓直流輸電與FAC7S
複習思考題
第2章電網路理論的基本概念
2.1電網路理論的回顧
2.1.1網路理論的基本定律
2.1.2串並聯電路
2.1.3迴路方程與節點方程
2.1.4線性疊加原理
2.1.5戴維南與諾頓等效電路
2.2二連線埠網路
2.3感性和容性電路元件
2.3.1一階和二階暫態電路
2.3.2二階電路套用舉例
2.4交流線性網路的潮流
2.4.1正弦交流量表達式
2.4.2阻抗
2.4.3系統函式與頻率回響
2.4.4矢量法
2.4.5能量與功率
2.4.6功率守恆
2.4.7阻抗吸收的功率
2.4.8輸電線路的補償
2.4.9輸電線路的等效電路
2.5多相電路
2.5.1兩相系統
2.5.2三相系統
2.5.3線電壓
2.6變壓器
2.6.1單相變壓器
2.6.2三相變壓器
2.6.3多相電路與單相電路的等效
2.6.4標麼制
2.7對稱分量法
2.7.1對稱分量的轉換
2.7.2阻抗的序
2.7.3不平衡電源
2.7.4不對稱故障
複習思考題
第3章電壓型變流器
3.1電壓型變流器的基本概念
3.2單相全波橋式變流器的運行
3.3單橋臂運行
3.4單相橋式方波電壓的諧波
3.5三相全波橋式變流器
3.5.1變流器的運行
3.5.2三相橋式變流器的基波和諧波
3.6各相橋臂開關閥導通順序
3.712脈波變流器的變壓器聯結方式
3.824和48脈波變流器的運行
3.9三電平電壓型變流器
3.9.1三電平變流器的運行
3.9.2三電平變流器的基波和諧波電壓
3.9.3橋臂並聯的三電平變流器
3.10脈寬調製
3.11諧波消除和電壓控制的一般技術
3.12變流器額定容量的一般性解釋
第4章電流型自換相與線性換相變流器
4.1電流型變流器的基本概念
4.2三相全波二極體整流器
4.3晶閘管變流器
4.3.1晶閘管整流器的運行
4.3.2逆變運行
4.3.3開關閥電壓
4.3.4換相失敗
4.3.5交流電流諧波
4.3.6直流電壓諧波
4.4剛性電流型變流器
4.5電流型與電壓型變流器的比較
複習思考題
第5章靜止並聯補償器SVC和STATCOM
5.1並聯補償器的目的
5.1.1輸電線路中點的電壓調節
5.1.2線路終端電壓的支撐及穩定性的提高
5.1.3暫態穩定性的提高
5.1.4功率振盪的阻尼
5.1.5補償裝置的要求
5.2產生無功的控制方法
5.2.1可變阻抗型靜止無功發生器
5.2.2開關型無功發生器
5.2.3與TSC和TCR組合的開關變流器
5.2.4無功發生器的基本特性
5.3無功補償器SVC和STATCOM
5.3.1調節斜率
5.3.2傳遞函式和暫態性能
5.3.3暫態穩定性的增強和功率振盪的阻尼
5.3.4無功運行點的控制
5.3.5補償器控制總結
5.4STATCOM和SVC的比較
5.4.1U-I和U-Q特性
5.4.2暫態穩定性
5.4.3回響時間
5.4.4交換有功功率的能力
5.4.5不平衡交流系統的運行
5.4.6損耗與無功輸出特性
5.4.7實際尺寸與安裝
5.4.8混合補償器的優點
5.5靜止無功系統
複習思考題
第6章靜止串聯補償器GCSC、TSSC、TCSC和SSSC
6.1串聯補償的目的
6.1.1串聯電容補償的概念
6.1.2電壓穩定性
6.1.3暫態穩定性的改善
6.1.4功率振盪的阻尼
6.1.5次同步振盪的阻尼
6.1.6串聯補償的功能及要求
6.1.7可控串聯補償的實現方法
6.2可變阻抗型串聯補償器
6.2.1GTO控制的串聯電容
6.2.2晶閘管投切串聯電容
6.2.3晶閘管控制串聯電容
6.2.4次同步特性
6.2.5GCSC、TSSC和TCSC的基本運行控制
6.3開關型變流器構成的串聯補償器
6.3.1靜止同步串聯補償器
6.3.2SSSC的傳輸特性
6.3.3控制範圍與額定容量
6.3.4提供有功補償的能力
6.3.5次同步諧振的消除
6.3.6SSSC的內部控制
6.4串聯無功補償器的外環控制系統
6.5SSSC的性能和特徵歸納
複習思考題
第7章靜止電壓、相位角調節器：TCVR和TCPAR.
7.1靜止電壓、相位角調節器的作用
7.1.1電壓和相位角調節
7.1.2相位角調節器對潮流控制的基本概念
7.1.3有功和無功環路潮流的控制
7.1.4利用相位角調節器改善暫態穩定性
7.1.5相位角調節器對功率振盪的阻尼
7.1.6相位角調節器的功能要求
7.2晶閘管控制的電壓和相位角調節器
7.2.1連續型可控晶閘管控制的抽頭調節器
7.2.2離散電壓等級的晶閘管抽頭調節器
7.2.3晶閘管抽頭調節器中開關閥額定值的考慮
7.3開關型電壓和相位角調節器
7.4混合型相位角調節器
複習思考題
第8章組合型補償器：統一潮流控制器和線間潮流控制器
8.1引言
8.2統一潮流控制器
8.2.1基本工作原理
8.2.2UPFC的常規傳輸控制能力
8.2.3獨立的有功和無功潮流控制
8.2.4UPFC與串聯補償器和相位角調節器的比較
8.2.5控制結構
8.2.6基本的P、Q控制系統
8.2.7動態性能
8.2.8移相變壓器與UPFC的混合結構
8.3線間潮流控制器
8.3.1IPFC的基本工作原理和特性
8.3.2控制結構
8.3.3計算仿真
8.3.4IPFC實際套用的說明
8.4通用型和多功能FACTS控制器
複習思考題
第9章磁介質的電磁特性及損耗
9.1磁路分析
9.1.1磁路中的基爾霍夫定律
9.1.2磁路
9.1.3法拉第電磁感應定律
9.2電磁力和損耗機理
9.2.1能量轉換過程
9.2.2數學系統理論和坡印廷逼近方法的結合
9.2.3線性感應電動機的簡單描述
9.2.4均勻導體的表面阻抗
9.2.5鐵磁材料
9.2.6計算鐵損耗的半經驗算法
複習思考題
參考文獻
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前言
世界範圍內的財政和環境限制已開始影響電力系統的發展。環境保護的壓力已迫使靠近城市負荷中心的電站退出運行，有的電站則需搬遷到郊外。因此，必須另外新建輸電線路來保證這些負荷中心的電能供給，而這些又必然使得電力系統的運行變得更加困難，成本也越來越高。正是由於這些因素，它改變了電力系統原來的運行方式，並促使大量的電能通過互連網路傳送。此外，交流輸電系統的運行還有許多內在的靜態和動態限制，而這些限制又極大地制約了電能的傳輸，從而導致部分輸電資源的利用率較低、輸電出現瓶頸或擁塞，甚至還會對輸電設施產生附加損耗。早期的並聯和串聯電容、電感，以及同步發電機等都是採用固定或是機械方式進行連線，它們也曾經解決過大量的問題。由於這些常規器件在現存的龐大互連網路中的控制性能已遠不能滿足運行要求（其中，機械器件的磨損和較慢的回響速度是問題的關鍵），因而也限制了它們的進一步使用。21世紀的到來，更進一步加劇了電力能源的供需矛盾，社會對能源的需求也越來越大，電網的互連度和吞吐容量也進一步增加，它給潮流控制、系統穩定性、容量擴充等都帶來了不同程度的影響。正是在這樣的背景下，世界各國對節約能源和環境保護投入了大量的人力、物力對電網進行升級改造，並通過更新電氣設備來減輕繁重輸電線路的緊張狀態。然而，從某種意義上來講，解決這一問題的最佳方式是，在現有輸電設施不變的前提下，使輸電線路和其他輸電設備儘可能工作在它們的極限容量附近，以提高電能傳輸的效率。
精彩書摘
第1章 柔性交流輸電系統的基本概念1.1 概述
柔性交流輸電系統，即FACTS（FlexibleACTransmissionSystems）技術，是電力電子技術在電力系統中套用的一個重要方面，它已在電能的生產、傳輸和分配的各個環節都得到了套用，是電力系統發展的一個重要里程碑。大量的電力電子器件不僅提供了高速、可靠和先進的開關技術，更為重要的是，藉助於這些基於電力電子器件且具有革新概念的電力產品所提供的大量機會，電能的生產、傳輸和使用的質量得到了有力的提高。
電力電子技術與傳統的電力系統控制設備的結合，使電力系統中影響潮流分布的電壓、線路阻抗及功角這三個主要電氣參數能得到迅速調整。在不改變網路結構的前提下，FACTS使網路的功率傳輸能力以及對潮流和電壓的可控性大為提高，能對系統運行參數中的一個或多個產生影響。
