高压直流输电设计手册 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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出版社： 中国电力出版社

ISBN：9787519811990

商品编码：27870389818

出版时间：2017-12-01

作  者:中国电力工程顾问集团中南电力设计有限公司 编著 著作 定  价:318 出 版 社:中国电力出版社 出版日期:2017年12月01日 页  数:1100 装  帧:精装 ISBN:9787519811990 ●暂无

内容简介

暂无

高压直流输电设计手册 导论 随着全球对能源需求的不断增长以及对可再生能源利用的日益重视，远距离、大容量、低损耗的电力传输技术成为现代电网发展的关键。在众多输电技术中，高压直流输电（HVDC）凭借其独特的优势，如传输损耗低、传输能力强、无功功率补偿能力、线路结构简单、易于异步互联等，在特高压输电领域扮演着越来越重要的角色。从最初的500kV直流输电，到如今广泛应用的±800kV，甚至±1100kV的特高压直流输电系统，HVDC技术的发展速度和应用范围不断拓展，对工程设计、设备选型、系统运行等方面提出了更高的要求。 《高压直流输电设计手册》应运而生，旨在为广大从事高压直流输电工程设计、建设、运行、维护以及相关科研工作的工程技术人员提供一套全面、系统、实用的技术参考。本书不涉及具体的项目案例或某一特定产品的详细参数，而是专注于HVDC系统设计、分析和优化的基本原理、理论方法、技术规范以及主流解决方案。本书致力于帮助读者建立对HVDC系统整体认知，掌握核心设计要素，理解不同技术选项的优劣，从而在实际工程中做出更科学、更经济、更可靠的设计决策。 第一篇：高压直流输电系统基础理论与技术原理 本篇深入剖析高压直流输电系统的基本原理，为读者打下坚实的理论基础。 直流输电的优势与发展历程： 详细阐述直流输电相较于交流输电在传输距离、传输容量、线路损耗、系统稳定性、电磁干扰等方面具备的突出优势。回顾HVDC技术从早期晶闸管换流器到当前电压源换流器（VSC）的发展历程，分析不同发展阶段的关键技术突破和驱动因素。 直流输电系统结构与组成： 详细介绍HVDC系统的基本构成，包括换流站（包括换流变压器、换流阀、直流滤波器、平波电抗器、控制保护系统等）、直流线路（电缆或架空线路）以及直流保护控制系统。分析各组成部分在系统中的作用及其相互关系。 换流器技术： 晶闸管换流器（LCC-HVDC）： 深入讲解基于晶闸管的线变换器（LCC）的工作原理，包括整流、逆变过程，以及谐波产生机理。介绍6脉冲、12脉冲、多脉冲换流等技术，分析其优缺点。 电压源换流器（VSC-HVDC）： 详细阐述基于IGBT等电力电子器件的电压源换流器（VSC）的工作原理，特别是其实现有源和无源换流的能力。介绍PWM（脉宽调制）等控制技术，分析其在直流输电中的应用，如柔性直流输电（UHVDC）。 直流线路传输特性： 架空直流线路： 分析直流架空线路的电气特性，包括电容、电感、电晕放电、感应电压等。重点阐述高压直流架空线路的设计考量，如绝缘配合、杆塔设计、接地电阻等。 直流电缆线路： 探讨高压直流电缆的结构、材料选择、传输特性以及敷设要求。分析不同类型直流电缆（如交联聚乙烯绝缘电缆）在输电中的应用。 谐波与滤波器设计： 详细分析换流器产生的直流和交流侧谐波，阐述谐波对系统运行的影响。系统介绍直流滤波器、交流滤波器（包括高通滤波器、带通滤波器）的设计原则、计算方法和选型依据，以及组合滤波器的应用。 直流系统保护与控制： 直流保护原理： 深入讲解直流系统故障的特点，如直流侧短路、接地故障等。阐述故障的传播机理和保护需求。 保护装置与策略： 介绍直流保护装置的功能和类型，如直流断路器、保护继电器、保护控制单元等。探讨直流保护策略，包括过流保护、过压保护、接地保护等，以及VSC-HVDC特有的故障穿越能力。 系统控制与运行： 阐述HVDC系统的稳定运行控制，包括直流功率控制、交流系统电压控制、无功功率补偿控制。分析LCC-HVDC和VSC-HVDC在控制策略上的差异。 第二篇：高压直流输电系统设计关键要素与工程应用 本篇聚焦于HVDC系统的具体设计环节，结合工程实践，提供指导性的设计思路和方法。 系统方案选择与论证： 输电技术类型选择： 分析不同场景下LCC-HVDC与VSC-HVDC的适用性，如远距离大容量传输、岛屿电网互联、弱交流系统接入等。 极化方式选择： 探讨单极、双极、多极HVDC系统的特点、优缺点及其在不同工况下的适用性。 换流站选址与布局： 考虑地理条件、环境保护、输电线路接入、交通便利性以及土地资源等因素，进行换流站的选址与初步布局设计。 换流站设计： 换流变压器设计： 阐述高压直流换流变压器的关键设计参数，如额定容量、变比、阻抗、绕组结构、冷却方式、绝缘设计等。分析其在隔离直流与交流系统、提供换流电压等方面的作用。 换流阀设计与选型： 详细介绍晶闸管阀组和VSC阀组的结构、工作原理、关键参数（如额定电压、额定电流、通态压降、门极触发要求等）和可靠性设计。探讨阀的串并联方式及均压设计。 直流滤波器设计： 依据系统谐波分析结果，精确计算滤波器各元件（电感、电容）的参数，并考虑滤波器的动态性能、阻尼特性及经济性。 平波电抗器设计： 分析平波电抗器在平滑直流电流、抑制直流侧纹波方面的重要作用，并给出其设计参数的确定方法。 直流控制保护系统设计： 阐述控制保护系统的硬件组成、软件功能、通信接口以及与电网的联动策略。强调其在保障系统安全稳定运行中的核心地位。 直流线路设计： 架空直流线路设计： 详细介绍直流线路的路径选择、塔型设计、导线选择、绝缘子配置、接地系统设计，以及考虑风偏、覆冰、雷击等外力作用下的结构设计。 直流电缆线路设计： 阐述直流电缆的选型、敷设方式（直埋、穿管、水下等）、接头设计、终端设计，以及电缆系统的散热和绝缘可靠性分析。 系统仿真与分析： 系统稳态分析： 讲解直流功率流计算、直流电压分布分析、换流站性能参数计算等。 系统暂态分析： 重点分析直流线路短路、接地故障等暂态过程，以及系统在故障时的动态响应。 系统稳定性分析： 评估HVDC系统对交流电网稳定性的影响，包括动态稳定、暂态稳定以及控制系统稳定性。 电磁兼容性（EMC）分析： 针对直流系统产生的电磁干扰，进行辐射和传导干扰的评估和防护设计。 接地系统设计： 详细阐述换流站接地网的设计原则，包括接地电阻要求、接地网形式、接地材料选择，以及接地系统在故障泄流、雷电防护和人身安全方面的重要作用。 第三篇：高压直流输电系统运行、维护与未来发展 本篇关注HVDC系统的全生命周期管理，并展望未来的技术趋势。 系统运行管理： 正常运行模式： 阐述不同运行模式下的直流功率调度、电压控制、无功补偿等操作。 故障运行与恢复： 讲解系统发生故障后的处理流程、保护动作的响应机制，以及故障后的系统恢复策略。 并网与解列操作： 详细介绍HVDC系统与交流电网的并网和解列操作步骤及注意事项。 设备维护与检修： 定期巡检： 明确换流站各设备、直流线路的日常巡检内容和检查重点。 状态监测与诊断： 介绍采用先进监测技术（如红外、声学、在线监测等）对设备状态进行实时监控和故障预警。 预防性维护与故障修复： 制定设备预防性维护计划，并提供常见故障的维修方法和技术要求。 经济性与环境影响评估： 成本分析： 对比不同HVDC方案的建设成本、运行维护成本以及综合经济效益。 环境影响： 评估HVDC系统对环境的影响，如电磁环境、噪声、视觉影响等，并提出减缓措施。 未来发展趋势： 特高压直流输电技术： 探讨±1100kV及以上特高压直流输电的技术挑战与解决方案，如绝缘技术、阀技术、线路技术等。 柔性直流输电（VSC-HVDC）的广泛应用： 展望VSC-HVDC在电网互联、可再生能源接入、分布式电源整合等领域的更大作为。 直流电网的发展： 探讨构建多端直流输电系统乃至区域性直流电网的设想及其技术难点。 智能化与数字化： 介绍HVDC系统在人工智能、大数据、数字孪生等技术赋能下的发展方向，如智能运维、故障预测、优化控制等。 结语 《高压直流输电设计手册》力求内容严谨、逻辑清晰、图文并茂，通过对HVDC系统基础理论、设计要点、工程应用以及未来发展的全面阐述，旨在成为一本值得工程技术人员信赖的设计工具书和学习参考资料。本书的编写遵循科学严谨的态度，以服务工程实践为导向，希望能为推动中国乃至世界高压直流输电技术的发展贡献一份力量。

评分☆☆☆☆☆

我一直对高压直流输电技术在现代电力系统中的地位和发展前景充满兴趣。《高压直流输电设计手册》的出现，让我看到了深入了解这一领域的绝佳机会。作为一名电力系统分析师，我更关注这本书是否能够提供一套系统、科学的分析方法。例如，在系统稳定性分析方面，书中是否详细介绍了直流输电对整个交流系统的动态影响，以及如何进行不同运行工况下的稳定性评估？我特别想了解，书中是否深入探讨了直流故障对系统稳定性的冲击，以及相应的保护策略和措施。此外，对于大型HVDC项目，其经济性分析是至关重要的。我希望书中能够提供详细的成本效益分析方法，包括初始投资、运行维护成本、输电损耗等方面的考量，并能提供一些案例分析，帮助我们更好地评估HVDC方案的可行性。同时，关于HVDC系统的可靠性评估和风险管理，也是我非常感兴趣的内容。如果书中能在这方面提供扎实的理论基础和实用的评估工具，那将极大地提升其价值。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对电力系统有广泛兴趣的爱好者，我一直对高压直流输电技术感到好奇。《高压直流输电设计手册》的标题本身就充满了专业性，但我也希望能从中窥见一些HVDC系统的宏观全貌。我希望这本书能够以一种相对易于理解的方式，介绍HVDC输电的基本概念和优势。例如，HVDC相比于传统的交流输电，在哪些方面表现出更优越的性能？它的应用场景又有哪些？我希望书中能用生动形象的语言，或者图文并茂的方式，来解释诸如换流器、直流线路、滤波器等关键组成部分的功能和作用。即使是一些复杂的技术原理，也能通过类比或者简化说明，让我这个非专业人士有所了解。当然，我也希望这本书能够展现HVDC技术在推动能源发展、优化电网结构、甚至在一些特殊应用（如连接不同频率的交流系统）方面的独特价值。虽然我可能不会进行详细的设计计算，但我渴望能够理解HVDC技术在现代社会中所扮演的重要角色。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本《高压直流输电设计手册》，第一感觉就是厚重，沉甸甸的分量预示着内容的翔实和专业。我是一位刚接触高压直流输电（HVDC）领域不久的工程师，之前的工作主要集中在交流输电领域，所以对HVDC的一些基础概念和设计流程还处于摸索阶段。这本书的出现，无疑为我打开了一扇通往HVDC世界的大门。尽管我还没来得及深入研读，但仅仅是翻阅目录和初步浏览章节标题，我就被其内容的广度和深度所吸引。从HVDC输电的基本原理、系统构成，到换流站的设计、滤波器配置、控制保护系统，再到电缆输电、海底电缆的应用，甚至连HVDC系统的经济性分析和环境影响都涵盖在内，这几乎囊括了HVDC工程设计中的所有关键环节。我尤其关注其中关于换流阀的技术细节，以及直流线路的绝缘配合和接地设计。要知道，在实际工程中，这些细节的处理往往直接关系到整个系统的稳定性和安全性。这本书能否提供足够细致的指导，能否帮助我理解不同设计方案的优劣，以及在面对复杂工况时如何做出最优决策，这些都让我充满期待。当然，作为一本设计手册，我更希望它能提供丰富的计算公式、图表以及案例分析，让我能够将理论知识转化为实践能力，真正成为解决工程问题的有力工具。目前看来，它很有可能成为我职业生涯中不可或缺的参考资料。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在新能源领域摸爬滚打多年的工程师，眼看着风电、光伏等新能源发电的规模越来越大，而这些新能源往往距离负荷中心较远，这时候高压直流输电的优势就凸显出来了。《高压直流输电设计手册》这本著作，在我看来，是应对这一挑战的重要工具。我非常关注书中关于如何利用HVDC技术实现新能源的大规模、远距离输送的论述。例如，书中是否详细介绍了直流输电相对于交流输电在损耗、线路容量等方面的优势，以及如何根据新能源发电的特点来设计适宜的HVDC方案？我特别想知道，书中是否提供了关于柔性直流输电（VSC-HVDC）在支撑电网稳定性、黑启动能力以及实现多机并列等方面的具体设计思路和应用案例。要知道，VSC-HVDC技术对于解决新能源接入带来的电网波动问题，发挥着越来越重要的作用。此外，我还希望书中能够涵盖直流输电在应对风电场集成的特殊要求，比如直流电缆的布置、接地方式以及直流保护措施等方面的内容。如果这本书能提供一套完整的、针对新能源输送场景的HVDC设计指南，那无疑将极大地便利我的工作。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在电力系统规划领域工作多年的资深专家，我对于《高压直流输电设计手册》的期望值是非常高的。我们面临的输电挑战日益严峻，尤其是在远距离、大容量输电以及跨海输电方面，HVDC技术展现出了其独特的优势。因此，拥有一本全面、权威且与时俱进的设计手册至关重要。从初步了解来看，这本书似乎在这方面做得相当不错。它不仅仅是罗列技术参数，而是深入探讨了HVDC系统设计的方方面面，包括系统稳定性分析、暂态过电压控制、接地系统设计以及直流故障保护策略等。我特别关注它在直流潮流控制和稳定运行方面的论述，这对于优化电网结构、提高输电能力至关重要。同时，书中关于多端HVDC系统和柔性直流输电（LCC-HVDC和VSC-HVDC）的详细介绍，更是贴合了当前技术发展的前沿，对于我们进行未来电网规划具有重要的指导意义。我还在考虑书中对直流滤波器设计和电磁兼容性（EMC）问题的处理方式。这些都是影响HVDC系统性能和可靠性的关键因素，往往也是设计中容易被忽视或出现问题的环节。如果书中能够提供清晰的设计思路、计算方法以及实际工程经验，那将极大地提升其价值。我希望这本书能帮助我们更好地理解HVDC技术的优势，并在实际工作中更加自信地运用它。

评分☆☆☆☆☆

从我个人的视角来看，一本好的技术书籍，其价值在于它能否激发读者的思考，并引导他们去探索更深层次的问题。《高压直流输电设计手册》这本书，虽然名为“设计手册”，但我更希望它能在我完成初步的设计学习后，能够带我进入更广阔的知识领域。我希望书中在介绍了基础设计之后，能引发我对HVDC技术未来发展方向的思考。例如，书中是否对新型换流技术（如MMC，即模块化多电平换流器）进行了深入的探讨？其在系统性能、经济性、可靠性等方面相比传统换流技术有何优势？我还在思考，随着全球能源结构的转型，HVDC技术在智能电网、直流微电网等新兴领域将扮演怎样的角色？书中是否能提供一些关于HVDC与储能系统、电动汽车充电网络等融合应用的设想或研究？此外，我对HVDC技术在环境保护和可持续发展方面的贡献也充满好奇。书中是否能提供一些关于HVDC输电对土地占用、电磁辐射影响的评估，以及如何通过优化设计来降低这些影响的讨论？我期待这本书能成为我探索HVDC技术更深层含义的起点。

评分☆☆☆☆☆

在经历了多年的电力系统实际运行和维护工作后，我深刻体会到一本高质量的“设计手册”对于保障系统安全稳定运行的重要性。《高压直流输电设计手册》在我看来，应该是一本能够帮助我们理解设计背后的逻辑，从而更好地进行设备操作、故障诊断和维护工作的宝贵资源。我关注书中关于HVDC系统的运行特性和参数设置的说明。例如，在不同负荷条件下，换流器的运行模式如何调整？直流线路的电压和电流如何进行监控和控制？滤波器的投切时机和参数设置是否会影响系统性能？我还特别看重书中关于HVDC系统故障分析和处理的章节。当出现直流线路接地、换流阀故障等情况时，如何快速准确地判断故障原因，并采取有效的隔离和恢复措施？书中是否提供了详细的故障流程图、诊断方法和应急预案？此外，对于HVDC系统的定期检查和维护，书中是否能提供一些实用的建议和规范？我希望这本书能够成为我们一线运行人员的“百科全书”，帮助我们提高工作效率，降低运维风险。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在电力设备制造行业工作的技术人员，我的日常工作与高压直流输电的设备息息相关。《高压直流输电设计手册》对我来说，更多的是一种技术参考和产品应用的指导。我希望书中能够详细介绍各种HVDC关键设备的原理、性能特点和设计要求。例如，换流阀的结构、关键参数（如耐压等级、导通压降、开关性能）以及制造和试验要求；直流线路的电缆类型、绝缘材料、敷设方式和连接方式；以及各种类型的直流滤波器和耦合装置的设计和制造要点。我还特别关注书中关于设备选型和可靠性设计的内容，这直接关系到我们产品的市场竞争力。如果书中能够提供详细的设备技术指标、设计规范和试验标准，甚至是一些前沿的设备技术发展趋势的介绍，那将对我非常有帮助。我期望这本书能够成为我们研发和生产部门的重要技术支撑，帮助我们更好地理解客户的需求，并开发出更具创新性和竞争力的产品。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我是一个对技术细节非常挑剔的读者，尤其是在像高压直流输电这样复杂的领域。《高压直流输电设计手册》的出现，让我看到了一丝曙光。我最看重的是其内容的准确性和实用性。作为一个理论研究者，我需要一本能够深入挖掘HVDC技术背后物理原理和数学模型的著作。书中是否清晰地阐述了换流器的工作原理，包括晶闸管和IGBT在不同工作模式下的导通特性？直流线路中的电场和磁场分布是如何影响绝缘性能的？滤波器设计是否基于严谨的谐波分析和系统阻抗计算？这些细节的阐述程度，将直接决定我对其评价的高低。我还在留意书中是否提供了足够多的数学推导和仿真分析作为支撑，能够让我验证理论的有效性，并在此基础上进行进一步的拓展研究。毕竟，理论的深度决定了创新的可能性。此外，我对书中关于HVDC系统的动态响应和稳定性分析尤为感兴趣。在新能源接入比例不断提高的背景下，HVDC系统的快速响应能力和对电网稳定性的贡献，显得尤为重要。如果书中能提供详细的动态模型和稳定性评估方法，那将对我当前的科研项目大有裨益。

评分☆☆☆☆☆

对于一本“设计手册”而言，我最看重的莫过于其指导实践的能力，而《高压直流输电设计手册》似乎在这方面有着不小的潜力。我是一名在项目管理和工程执行一线工作的工程师，我们需要的是能够直接指导我们进行具体设计的工具，而不是纯粹的理论探讨。这本书是否提供了关于换流站设备选型、布置的详细建议？例如，换流阀的容量选择、冷却方式，以及其与交流系统连接点的设计？滤波器的类型选择（有源滤波、无源滤波）及其参数的确定，是否有清晰的计算步骤和经验公式？我还关注书中关于直流线路的路由选择、杆塔设计、绝缘子串的配置以及接地系统的设计。这些都是在现场施工中至关重要的环节，往往涉及大量的工程计算和现场勘测。书中是否提供了详细的图纸示例、技术规范参考，以及在不同地形和气候条件下设计的考量？我也希望它能涵盖一些实际工程中常见的故障排除和维护指南，这将大大提高我们在项目执行过程中的效率，并规避潜在的风险。