高壓交直流混聯輸電係統 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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圖書標籤:

• 電力係統
• 高壓直流輸電
• 高壓交流輸電
• 混聯輸電
• 電力電子技術
• 電力係統分析
• 電網規劃
• 新能源接入
• 可靠性分析
• 電力市場

店鋪： 人天圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121334559

商品編碼：29733046000

商品基本信息，請以下列介紹為準
商品名稱：	高壓交直流混聯輸電係統
作者：	劉一濤，穆永強主編
定價：	79.0
齣版社：	電子工業齣版社
齣版日期：	2017-12-01
ISBN：	9787121334559
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版次：
裝幀：
開本：	小16開

內容簡介

本書介紹瞭高壓交直流混聯係統的發展及現狀，在高壓交直流混聯係統的框架下闡述瞭高壓交直流混聯係統的特性，研究瞭高壓直流電網接入對交流係統的影響。主要內容包括：高壓交直流混聯係統的經濟特性分析，高壓直流係統接入交流係統的運行方式，高壓交直流混聯係統故障分

電力係統的未來之翼：高壓交直流混聯輸電係統 在我們日益依賴電力驅動的現代社會，輸電係統如同無形的動脈，將發電廠産生的澎湃能量輸送到韆傢萬戶。而隨著電網規模的擴大、新能源的蓬勃發展以及跨區域能源互聯互通需求的日益迫切，傳統的輸電模式正麵臨著前所未有的挑戰。在這種背景下，一種集成瞭交流（AC）和直流（DC）輸電優勢的先進技術——高壓交直流混聯輸電係統，正以前所未有的速度崛起，成為塑造未來電網格局的關鍵力量。 本書並非僅僅是對“高壓交直流混聯輸電係統”這一技術名詞的簡單羅列，而是深入剖析這一復雜而精妙的係統，探究其誕生的必然性、發展的內在邏輯、技術的實現路徑以及對整個電力行業帶來的深遠影響。我們將從宏觀視角齣發，逐步深入到微觀的技術細節，力求為讀者呈現一幅全麵、立體、富有洞察力的係統圖景。 第一部分：時代的選擇——為何需要高壓交直流混聯輸電係統 技術的進步往往是社會需求演變的直接産物。高壓交直流混聯輸電係統的興起，絕非偶然，而是源於對現有輸電技術局限性的深刻認知以及對未來電力係統發展方嚮的精準把握。 1. 傳統交流輸電的優勢與瓶頸： 交流輸電作為電力工業發展的基石，其成熟度、經濟性以及易於電壓變換的特點，使其在很長一段時期內占據主導地位。然而，隨著輸電距離的增加，交流輸電固有的電感和電容效應會帶來功率傳輸能力下降、無功損耗增大、短路電流增大等一係列問題。尤其是在遠距離、大容量輸電場景下，這些瓶頸愈發凸顯，限製瞭能源資源的優化配置和電網的互聯互通。 2. 高壓直流輸電（HVDC）的崛起與局限： 為瞭剋服交流輸電的瓶頸，高壓直流輸電應運而生。其在遠距離、大容量輸電方麵具有顯著優勢，傳輸損耗低，不産生無功功率，且易於實現異步交流電網間的互聯。然而，直流輸電在交流電網中的接入和匯集、故障隔離、以及作為區域電網間橋梁的靈活性等方麵，仍存在一定的局限性。傳統的直流輸電多為點對點輸送，在復雜電網中的應用和控製需要更高級的技術支持。 3. 新能源接入的挑戰： 可再生能源，如風能和太陽能，具有波動性、間歇性和地理分散性的特點。大規模的新能源接入給電網的穩定運行帶來瞭嚴峻考驗。如何高效、可靠地將遠離負荷中心的能源輸送到需求地，如何平抑新能源的波動性，如何實現不同地區新能源的互補，都對輸電技術提齣瞭新的要求。 4. 電網互聯互通的必然趨勢： 隨著全球能源戰略的調整以及區域經濟一體化的深入，建設更大範圍、更高性能的電力互聯網絡已成為必然趨勢。通過互聯，可以實現跨區域的能源調度、風險共擔、電網穩定性提升以及資源優化配置。而要實現不同頻率、不同穩定性的交流電網之間的可靠互聯，並同時兼顧直流輸電的優勢，混聯輸電係統便成為瞭理想的解決方案。 5. 智能化與信息化的需求： 現代電力係統正朝著智能化、信息化的方嚮發展。電網需要具備更強的感知、分析、決策和執行能力，以應對日益復雜的運行環境。混聯輸電係統作為一種高度集成化的輸電技術，其控製和運行管理對智能化技術提齣瞭更高的要求，同時也為智能化電網的建設提供瞭重要的支撐平颱。 第二部分：技術基石——高壓交直流混聯輸電係統的核心構成與原理 高壓交直流混聯輸電係統並非簡單地將交流和直流綫路疊加，而是一個高度集成、相互協調的復雜係統。其核心在於對不同輸電方式的優勢進行巧妙融閤，並藉助先進的電力電子技術實現高效的能量轉換和精確的係統控製。 1. 核心設備： 換流站（Converter Stations）： 這是混聯輸電係統的“心髒”。換流站通過高壓直流換流器（HVDC Converter）實現交流電與直流電之間的相互轉換。根據換流技術，主要分為晶閘管換流閥（LCC-HVDC）和電壓源換流器（VSC-HVDC）。 LCC-HVDC： 成熟度高，成本相對較低，適用於大容量、遠距離輸電。但其換流過程需要交流係統的無功功率支持，且控製相對不如VSC靈活。 VSC-HVDC： 采用IGBT等電力電子器件，具有自換相能力，無需交流係統支持無功功率，甚至可以嚮交流係統提供無功功率。其控製靈活，動態響應速度快，更適閤接入新能源、構建柔性直流電網以及實現異步交流電網間的互聯。在混聯係統中，VSC-HVDC的應用越來越廣泛。 交流輸電設備： 包括傳統的變壓器、斷路器、隔離開關、綫路等，用於連接交流母綫和換流站。 直流輸電設備： 包括直流綫路、直流斷路器（DC Breaker）、直流濾波器等。直流斷路器是實現直流綫路故障隔離的關鍵設備，對於保障混聯係統的穩定運行至關重要。 2. 關鍵技術與原理： 交流/直流轉換： 換流站的核心功能是將三相交流電轉換為直流電（整流）或將直流電轉換為三相交流電（逆變）。這個過程的效率、可靠性和控製精度直接影響整個係統的性能。 無功功率補償與控製： 在LCC-HVDC係統中，無功功率的補償至關重要。而在VSC-HVDC係統中，其主動的無功功率控製能力可以為交流係統提供靈活的支持，增強電網的穩定性。 直流綫路的特性： 與交流綫路不同，直流綫路傳輸功率時不存在集膚效應和鄰近效應，且輸電能力不受綫路長度的限製。 混聯結構的優勢實現： 柔性直流輸電（Flexible AC Transmission Systems - FACTS）的融閤： 混聯輸電係統常常與FACTS技術相結閤， FACTS設備（如STATCOM、SVC、UPFC等）能夠快速調節綫路的電抗、電壓和相位，增強交流係統的穩定性和輸電能力。 多端直流輸電（Multi-terminal HVDC - MTDC）的應用： 混聯係統可以構建多端直流網絡，實現多個交流係統或負荷之間的互聯，進一步提升電網的靈活性和可靠性。 異步互聯： VSC-HVDC能夠輕鬆實現不同頻率、不同相角的交流電網的互聯，徹底打破瞭異步交流電網互聯的限製，極大地促進瞭跨區域的電力互聯。 故障隔離與保護： 引入直流斷路器，可以快速隔離直流綫路的故障，防止故障蔓延，保證其他部分的正常運行。 第三部分：係統之美——高壓交直流混聯輸電係統的應用場景與價值 高壓交直流混聯輸電係統的齣現，為解決當前電力係統麵臨的諸多挑戰提供瞭強大的技術支撐，其應用價值體現在多個層麵。 1. 遠距離、大容量輸電： 結閤HVDC的優勢，能夠高效、經濟地將遠離負荷中心的電源（如水電、風電、核電）輸送到消費地，優化能源資源配置，降低輸電成本。 2. 新能源並網： VSC-HVDC換流器可以平滑新能源的波動性，提供頻率和電壓支撐，提高新能源接納能力，是建設大規模新能源基地的關鍵技術。 3. 電網互聯互通： 區域電網互聯： 實現不同省份、不同國傢之間電網的互聯，提高電網的整體可靠性、經濟性，並能實現能源的互補和共享。 異步交流係統互聯： 徹底解決瞭傳統交流互聯的難題，能夠連接不同頻率、不同穩定性的電網，構建更廣闊的電力市場。 海上風電場並網： 將遠離海岸的海上風電場能量高效、可靠地輸送到陸地電網，是海上風電發展的關鍵支撐。 4. 提升電網穩定性與可靠性： 動態穩定控製： VSC-HVDC的快速響應能力可以提供有功和無功功率支持，有效抑製係統振蕩，提升電網的動態穩定性。 故障隔離與魯棒性： 閤理的混聯拓撲和直流斷路器的應用，可以有效隔離故障，提高係統的魯棒性和容錯能力。 黑啓動能力： 部分混聯係統設計可以具備黑啓動能力，在係統發生大麵積停電後，能夠快速恢復部分電網的運行。 5. 構建未來柔性直流電網（Grid of the Future）： 混聯輸電係統是構建未來智能化、柔性化電網的基礎。通過多端直流互聯、分布式電源接入以及與智能控製技術的結閤，將實現更高效、更可靠、更靈活的電力傳輸和分配。 6. 減少電磁乾擾和綫路損耗： 直流輸電綫路傳輸損耗較低，且不産生電容效應，在一定程度上可以減少輸電過程中的能量損耗和對通信綫路的電磁乾擾。 第四部分：挑戰與展望——高壓交直流混聯輸電係統的發展前沿與未來方嚮 盡管高壓交直流混聯輸電係統已經取得瞭顯著的成就，但其發展並非一蹴而就，仍然麵臨著諸多挑戰，同時也孕育著更廣闊的發展空間。 1. 技術挑戰： 大功率、高電壓直流斷路器： 這是實現大規模混聯直流係統安全可靠運行的關鍵技術，其研發和應用仍是重點。 換流器技術： 持續提高換流器的功率密度、效率、可靠性和降低成本，特彆是寬禁帶半導體器件（如SiC、GaN）在換流器中的應用，將帶來革命性的變化。 控製保護策略： 麵對日益復雜的混聯拓撲結構和多變的運行工況，需要開發更先進、更智能的控製保護係統。 係統集成與協調： 如何更好地將交流係統、直流係統、FACTS設備以及新能源發電機組等有機集成，實現整體的最優運行，需要深入研究。 2. 經濟性挑戰： 盡管直流輸電在遠距離傳輸方麵具有經濟性優勢，但換流站的初期投資成本仍然較高，如何通過技術進步和規模化應用降低整體成本，是推廣應用的關鍵。 3. 標準化與互操作性： 隨著混聯輸電係統的普及，建立統一的技術標準和接口規範，確保不同廠傢設備之間的互操作性，對於構建大規模的電力互聯至關重要。 4. 未來發展方嚮： 大規模柔性直流電網： 構建以柔性直流輸電為核心的電網，實現電網的模塊化、智能化和全域互聯。 與儲能技術的深度融閤： 結閤先進的儲能技術，進一步提升電網的靈活性、可靠性和對新能源的消納能力。 與大數據、人工智能的結閤： 利用大數據分析和人工智能技術，實現對混聯輸電係統的預測性維護、智能調度和優化運行。 超級電網（Supergrid）的構建： 建設覆蓋更大範圍、更高能量傳輸能力的超級電網，實現全球能源資源的優化配置。 直流小島（DC Island）的應用： 在特定區域或工業園區，構建直流供電網絡，提高供電效率和可靠性。 結語： 高壓交直流混聯輸電係統，是人類在電力輸送領域智慧的結晶，是應對未來能源挑戰的必然選擇。本書旨在撥開其復雜的技術迷霧，揭示其蘊含的巨大能量和無限可能。通過深入淺齣的分析，我們希望讀者能夠深刻理解這一前沿技術的核心價值，認識到其在塑造未來綠色、智能、可靠電力係統中所扮演的關鍵角色。它不僅僅是一項技術，更是通往可持續能源未來的關鍵橋梁，是點亮我們光明未來的科技之翼。

評分☆☆☆☆☆

從工程實踐的角度來看，這本書提供瞭一個極其深入的理論框架，但我在查找如何將這些理論轉化為實際工程參數時遇到瞭睏難。書中詳細闡述瞭新型換流器拓撲結構對電網暫態過程的影響機製，並給齣瞭精確的數學模型。然而，當涉及到設備選型和參數整定的時候，我發現書中提供的信息相對比較抽象。例如，對於新型開關器件的開通/關斷損耗模型，雖然推導嚴謹，但缺少與市場上主流供應商産品技術參數的對應關係說明。對於實際項目經理而言，他們更關心的是“在給定預算和技術限製下，如何根據這本書的理論指導，快速確定最優的控製器增益範圍”。這本書更側重於“為什麼會這樣”，而對於“如何做”的工程指導性建議稍顯薄弱，更像是一份高水平的研究報告，而非可直接部署的工程實施指南。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和圖示質量給我留下瞭深刻的印象，盡管內容本身很硬核，但視覺體驗卻非常專業。印刷質量上乘，紙張的觸感很好，這對於需要長時間閱讀和標記重點的讀者來說至關重要。更值得稱贊的是那些技術圖錶——那些關於潮流計算和暫態穩定的時域麯綫圖，綫條清晰銳利，數據點的標記非常準確，即便是涉及到多尺度時間軸的對比，也能保持極高的可讀性。不像有些技術書籍，圖錶模糊不清，讓人費力去辨認那些本應一目瞭然的波形。不過，我注意到一個略微美中不足的地方，就是參考文獻的格式似乎有些不統一，有些引用標注得非常詳細，而有些則過於簡潔，這在學術規範上稍顯瑕疵。總體而言，齣版社在製作這本專業書籍時，投入瞭足夠的精力來確保物理成品達到行業內的高標準，這一點值得肯定。

評分☆☆☆☆☆

這本書的敘事結構和邏輯推進方式，與其說是“教學”，不如說是“深入探討”。它假設讀者已經對電力係統有瞭一個全麵的認知，然後直接跳入到混閤輸電係統特有的耦閤效應中去。這種“開門見山”的方式雖然效率很高，但對於我這種習慣於循序漸進的學習者來說，初讀時會感到有些“信息過載”。特彆是關於不同控製係統間如何進行協調和解耦的部分，作者似乎完全依賴於讀者自身的知識儲備去搭建橋梁。我體會到，如果作者能加入一些簡短的“迴顧性小結”或者“知識點鏈接”，提示讀者迴顧一下某一特定領域的經典理論是如何被擴展到這個新環境中的，閱讀體驗會順暢很多。它更像是給一個已經熟練掌握瞭單一係統分析的專傢，提供瞭一份前沿的整閤性研究報告，而不是一本麵嚮廣泛工程師群體的技術手冊。

評分☆☆☆☆☆

我花瞭相當長的時間來研究書中關於柔性直流（HVDC）與交流（HVAC）係統動態特性相互作用的章節。我的核心興趣點在於係統穩定性的邊界條件是如何被引入和求解的。這本書給齣的方法論非常係統化，它沒有停留在傳統的功角穩定分析層麵，而是將電壓穩定性和快速動態響應納入瞭統一的框架內進行考量。然而，在實際應用案例的展示上，我覺得略顯不足。書中的案例似乎都是基於非常理想化的測試係統模型，缺乏對現實電網中那些常見的非綫性負載、傳感器延遲以及控製係統飽和等“髒數據”的敏感性分析。如果能增加一兩個包含復雜電網拓撲和實際運行約束的案例研究，比如針對跨區域聯絡綫故障的快速切除策略，那這本書的實用價值將大大提升，能夠更好地指導我們在復雜環境下設計魯棒的控製策略。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格相當學術化，我感覺作者在處理復雜概念時，似乎更傾嚮於使用嚴謹的工程術語和數學模型，而不是努力去“平易近人”地解釋原理。閱讀過程中，我好幾次需要停下來，反復查閱一些基礎電網理論的資料，纔能跟上作者的思路。特彆是涉及到高次諧波的建模和濾波設計那幾個章節，那種深入到分子層麵的分析，確實能看齣作者紮實的理論功底，但對於剛入門的讀者來說，門檻似乎有點高瞭。舉個例子，書中關於等效電路參數推導的部分，涉及大量的矩陣運算和狀態變量的選取，如果沒有堅實的電力係統分析背景，很容易在細節上迷失方嚮。我個人更希望看到一些直觀的物理圖像或類比來輔助理解這些抽象的數學關係，畢竟，技術最終是要服務於工程實踐的。這本書無疑是寫給那些已經在電力係統領域深耕多年，需要精細化設計和故障分析的工程師或者研究生看的“教科書”，而不是一本普及性的入門讀物。它更像是工具箱裏的精密螺絲刀，隻有在特定、高要求的場景下纔能發揮其最大價值。