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內容簡介
高壓直流輸電是電力電子技術套用最為重要、最為傳統，也是發展最為活躍的領域之一。本書在論述了直流輸電基本概念、構成、發展及主要設備的基礎上，討論了直流輸電的基本工作原理、諧波與無功問題、直流輸電的控制與保護、直流輸電與交流系統的相互作用及對交流系統的控制作用，論述了包括器件換相直流輸電技術和特高壓直流輸電技術等直流輸電技術的新進展。本書的目的在於強調電力電子技術套用領域中高壓直流輸電的重要作用，可作為站在電力電子技術角度探討其在電力系統中的套用或站在電力系統角度探討電力電子技術的作用等相關領域的學習、研究及工程套用的參考書。目錄
電力電子新技術系列圖書序言
前言
第1章緒論1.1高壓直流輸電的構成
1.1.1高壓直流輸電的概念
1.1.2高壓直流輸電的分類
1.1.3直流系統的構成
1.2高壓直流輸電的特點及適用場合
1.3高壓直流輸電的歷史與國外的現狀
1.4高壓直流輸電在我國的發展
1.5直流輸電技術新發展
1.5.1器件換相直流輸電
1.5.2強迫換相換流器
1.5.3特高壓直流輸電
第2章高壓直流輸電系統的主要設備
2.1換流裝置
2.1.1器件
2.1.2換流閥
2.1.3換流單元接線方式
2.2換流變壓器
2.2.1功能與特點
2.2.2換流變壓器型式
2.2.3換流變壓器接入閥廳的方式
2.3平波電抗器
2.3.1功能
2.3.2平波電抗器型式
2.4無功補償裝置
2.5濾波器
2.5.1濾波器類型
2.5.2交流濾波器
2.5.3直流濾波器
2.6直流輸電線路
2.6.1直流輸電架空線路
2.6.2直流輸電電纜線路
2.6.3直流接地極引線
2.7接地極
2.7.1接地極地電流對環境的影響
2.7.2接地極運行特性
2.7.3對極址的要求
2.7.4接地極材料
2.7.5接地極設計
第3章換流器工作原理
3.1單橋整流器工作原理
3.1.1正常運行方式——工況2-3
3.1.2非正常運行方式——工況3
3.1.3故障運行方式——工況3-4
3.1.4單橋整流器外特性
3.2雙橋整流器工作原理
3.2.1正常運行方式——工況4-5
3.2.2橋間相互影響
3.2.3相關計算公式
3.3單橋逆變器工作原理
3.3.1正常運行方式——工況2-3
3.3.2故障運行方式——工況3-4
3.3.3單橋逆變器外特性
3.4雙橋逆變器工作原理
3.4.1雙橋逆變器實現逆變的條件
3.4.2雙橋逆變器可能發生換相失敗
3.4.3雙橋逆變器整流電壓平均值
第4章高壓直流輸電的諧波抑制與無功補償
4.1高壓直流輸電諧波的基本問題
4.1.1諧波的危害
4.1.2諧波的基本概念
4.2特徵諧波
4.2.1換流器交流側的特徵諧波
4.2.2換流器直流側的特徵諧波
4.3非特徵諧波
4.3.1換流器交流側的非特徵諧波
4.3.2換流器直流側的非特徵諧波
4.4諧波抑制及抑制設備
4.4.1增加脈動數抑制諧波
4.4.2安裝濾波器抑制諧波
4.4.3諧波抑制設備
4.5交流濾波器設計
4.6直流濾波器設計
4.6.1直流濾波器常規設計
4.6.2直流有源濾波器
4.7高壓直流輸電的無功補償和功率因數
4.7.1電網換相換流器無功特性
4.7.2無功功率消耗計算工程方法
4.7.3容性無功補償設備容量確定
4.7.4感性無功補償設備容量確定
4.7.5功率因數
4.7.6無功分組容量確定
4.8無功補償設備
4.9無功控制
4.9.1分段凋節無功補償設備控制
4.9.2連續調節無功補償設備控制
4.9.3換流器參與無功電壓控制
第5章電網換相直流輸電的控制與保護
5.1基本控制方式
5.1.1控制原理
5.1.2相位控制方式
5.1.3換流器控制方式
5.1.4整流器、逆變器的協調
5.1.5控制保護用互感器
5.2保護方式
5.2.1故障的分類與保護動作
5.2.2換流站內的故障與保護示例
5.2.3直流線路的故障與保護示例
5.2.4交流側的故障與保護示例
第6章電網換相直流輸電的運行特性與系統控制
6.1電網換相直流輸電的運行特性
6.1.1系統故障時的運行特性
6.1.2交流電壓穩定性
6.1.3高次諧波穩定性
6.1.4軸系扭振現象
6.2直流輸電在交流系統控制中的套用
6.2.1系統頻率控制
6.2.2交流電壓、無功控制
6.2.3系統穩定控制
6.3多端直流輸電的控制保護方式
6.3.1控制保護方式
6.3.2系統故障時的運行特性
6.3.3起停控制
6.3.4潮流反轉
第7章器件換相直流輸電技術
7.1全控型功率器件發展概況
7.1.1全控型功率器件的發展與套用概況
7.1.2器件換相直流輸電採用的典型全控型功率器件
7.2器件換相直流輸電換流裝置工作原理
7.2.1換流器
7.2.2電壓源型換流器的工作原理和基本特點
7.2.3接入系統時的有功、無功功率特性
7.2.4換流器各部分電壓、電流波形
7.2.5發展趨勢與開發現狀
7.3器件換相直流輸電的控制與保護方式
7.3.1隻採用器件換相換流器的換相直流輸電
7.3.2器件、電網換相換流器混合型直流輸電
7.3.3混合型器件換相直流輸電示例
7.4器件換相直流輸電的套用示例
7.4.1電壓源型器件換相直流輸電系統的套用範圍
7.4.2VSC-HVDC系統工程實例
第8章常規高壓直流輸電的新技術及新發展
8.1強迫換相換流器
8.1.1電容換相換流器
8.1.2可控串聯電容換流器
8.1.3強迫換相換流器特點
8.2特高壓直流輸電
8.2.1概述
8.2.2特高壓直流輸電的特點
8.2.3國內外研究現狀
8.2.4特高壓直流輸電的運行方式
8.3光觸發晶閘管
參考文獻
電力電子新技術系列圖書目錄
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前言
電力電子技術誕生近半個世紀以來，使電氣工程、電子技術、自動化技術等領域發生了深刻的變化，同時也給人們的生活帶來了巨大的影響。目前，電力電子技術仍以迅猛的速度發展著，新的電力電子器件層出不窮，新的技術不斷湧現，其套用範圍也不斷擴展。不論在全世界還是在我國，電力電子技術都已造就了一個很大的產業群，如果再考慮到與電力電子技術相關的上游產業和下游產業，這個產業群就更加龐大了。與之相應，在電力電子技術領域工作的工程技術和科研人員的數量也相當龐大，且與日俱增。因此，組織出版有關電力電子新技術及其套用的系列書籍，以供廣大從事電力電子技術的工程師和高等學校教師和研究生在工程實踐中使用和參考，成為眼下的迫切需要。
在20世紀80年代，電力電子學會曾和機械工業出版社合作，出版過一套電力電子技術叢書，那套叢書對推動電力電子技術的發展起過積極的作用。最近，電力電子學會經過認真考慮，認為有必要以“電力電子新技術系列圖書”的名義出版一系列著作。為此，成立了專門的編輯委員會，負責確定書目、組稿和審稿工作，向機械工業出版社推薦，仍由機械工業出版社出版。
精彩書摘
第1章 緒論1.1 高壓直流輸電的構成
1.1.1 高壓直流輸電的概念
高壓直流輸電技術是電力電子技術在電力系統輸電領域中套用最早同時也是較為成熟的技術。高壓直流輸電由將交流電變換為直流電的整流器、高壓直流輸電線路以及將直流電變換為交流電的逆變器三部分構成，因此從結構上看，高壓直流輸電是交流-直流-交流形式的電力電子換流電路。到目前為止，工程上絕大部分直流輸電的換流器（又稱為換流閥，包含整流器和逆變器）由半控型的晶閘管器件組成，稱採用這種換流器的直流輸電為常規高壓直流輸電。常規高壓直流輸電的換流器是採取電網（源）實現換相的。近10年才投入使用的一種新型高壓直流輸電，即能夠基於器件實現換相的輕型高壓直流輸電，這種直流輸電系統的換流器則採用全控型電力電子器件，如GTO晶閘管、IGBT、IGCT（IntergratedGateCommutatedThyristors，集成門極換向晶閘管）等。高壓直流輸電也是目前電力電子技術在電力系統套用中最為全面、最為複雜的系統，已成為一門關於電力電子技術套用的專門學科。
1.1.2 高壓直流輸電的分類
高壓直流輸電依據不同的換相方式、不同的端子數目或與交流系統的不同連線關係可以有不同的分類方法。前已述及，換流器由於所採用的電力電子器件控制特性的不同，可分為電網換相方式和器件換相方式。有關全控器件的特性及換相方式的類別將在第7章中論述，這裡主要針對傳統的電網換相方式的分類進行討論。
（1）長距離直流輸電這種方式的典型接線如圖所示，為高壓直流輸電的主要形式，主要用來實現從電源中心到負荷中心的電能的輸送。從本土向離島經過電纜的直流輸電也屬於這種方式。這種方式依據電能只沿一個方向輸送或可雙方向輸送，又可進一步分為單方向直流送電方式和雙方向直流送電方式。通常從水電或火電能源基地向負荷中心的送電、向存在弱交流電網的離島的送電多為單方向直流送電方式。
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