高压直流输电是电力电子技术应用最为重要、最为传统，也是发展最为活跃的领域之一。本书在论述了直流输电基本概念、构成、发展及主要设备的基础上，讨论了直流输电的基本工作原理、谐波与无功问题、直流输电的控制与保护、直流输电与交流系统的相互作用及对交流系统的控制作用，论述了包括器件换相直流输电技术和特高压直流输电技术等直流输电技术的新进展。本书的目的在于强调电力电子技术应用领域中高压直流输电的重要作用，可作为站在电力电子技术角度探讨其在电力系统中的应用或站在电力系统角度探讨电力电子技术的作用等相关领域的学习、研究及工程应用的参考书。

　　第1章　绪论
　　1.1  高压直流输电的构成
　　1.1.1  高压直流输电的概念
　　高压直流输电技术是电力电子技术在电力系统输电领域中应用最早同时也是较为成熟的技术。高压直流输电由将交流电变换为直流电的整流器、高压直流输电线路以及将直流电变换为交流电的逆变器三部分构成，因此从结构上看，高压直流输电是交流-直流-交流形式的电力电子换流电路。到目前为止，工程上绝大部分直流输电的换流器（又称为换流阀，包含整流器和逆变器）由半控型的晶闸管器件组成，称采用这种换流器的直流输电为常规高压直流输电。常规高压直流输电的换流器是采取电网（源）实现换相的。近10年才投入使用的一种新型高压直流输电，即能够基于器件实现换相的轻型高压直流输电，这种直流输电系统的换流器则采用全控型电力电子器件，如GTO晶闸管、IGBT、IGCT（Intergrated Gate Commutated Thyristors，集成门极换向晶闸管）等。高压直流输电也是目前电力电子技术在电力系统应用中最为全面、最为复杂的系统，已成为一门关于电力电子技术应用的专门学科。
　　1.1.2  高压直流输电的分类
　　高压直流输电依据不同的换相方式、不同的端子数目或与交流系统的不同连接关系可以有不同的分类方法。前已述及，换流器由于所采用的电力电子器件控制特性的不同，可分为电网换相方式和器件换相方式。有关全控器件的特性及换相方式的类别将在第7章中论述，这里主要针对传统的电网换相方式的分类进行讨论。
　　（1）长距离直流输电这种方式的典型接线如图所示，为高压直流输电的主要形式，主要用来实现从电源中心到负荷中心的电能的输送。从本土向离岛经过电缆的直流输电也属于这种方式。这种方式依据电能只沿一个方向输送或可双方向输送，又可进一步分为单方向直流送电方式和双方向直流送电方式。通常从水电或火电能源基地向负荷中心的送电、向存在弱交流电网的离岛的送电多为单方向直流送电方式。

电力电子新技术系列图书序言
前言
第1章 绪论
1.1 高压直流输电的构成
1.1.1 高压直流输电的概念
1.1.2 高压直流输电的分类
1.1.3 直流系统的构成
1.2 高压直流输电的特点及适用场合
1.3 高压直流输电的历史与国外的现状
1.4 高压直流输电在我国的发展
1.5 直流输电技术新发展
1.5.1 器件换相直流输电
1.5.2 强迫换相换流器
1.5.3 特高压直流输电

第2章 高压直流输电系统的主要设备
2.1 换流装置
2.1.1 器件
2.1.2 换流阀
2.1.3 换流单元接线方式
2.2 换流变压器
2.2.1 功能与特点
2.2.2 换流变压器型式
2.2.3 换流变压器接入阀厅的方式
2.3 平波电抗器
2.3.1 功能
2.3.2 平波电抗器型式
2.4 无功补偿装置
2.5 滤波器
2.5.1 滤波器类型
2.5.2 交流滤波器
2.5.3 直流滤波器
2.6 直流输电线路
2.6.1 直流输电架空线路
2.6.2 直流输电电缆线路
2.6.3 直流接地极引线
2.7 接地极
2.7.1 接地极地电流对环境的影响
2.7.2 接地极运行特性
2.7.3 对极址的要求
2.7.4 接地极材料
2.7.5 接地极设计

第3章 换流器工作原理
3.1 单桥整流器工作原理
3.1.1 正常运行方式——工况2-3
3.1.2 非正常运行方式——工况3
3.1.3 故障运行方式——工况3-4
3.1.4 单桥整流器外特性
3.2 双桥整流器工作原理
3.2.1 正常运行方式——工况4-5
3.2.2 桥间相互影响
3.2.3 相关计算公式
3.3 单桥逆变器工作原理
3.3.1 正常运行方式——工况2-3
3.3.2 故障运行方式——工况3-4
3.3.3 单桥逆变器外特性
3.4 双桥逆变器工作原理
3.4.1 双桥逆变器实现逆变的条件
3.4.2 双桥逆变器可能发生换相失败
3.4.3 双桥逆变器整流电压平均值

第4章 高压直流输电的谐波抑制与无功补偿
4.1 高压直流输电谐波的基本问题
4.1.1 谐波的危害
4.1.2 谐波的基本概念
4.2 特征谐波
4.2.1 换流器交流侧的特征谐波
4.2.2 换流器直流侧的特征谐波
4.3 非特征谐波
4.3.1 换流器交流侧的非特征谐波
4.3.2 换流器直流侧的非特征谐波
4.4 谐波抑制及抑制设备
4.4.1 增加脉动数抑制谐波
4.4.2 安装滤波器抑制谐波
4.4.3 谐波抑制设备
4.5 交流滤波器设计
4.6 直流滤波器设计
4.6.1 直流滤波器常规设计
4.6.2 直流有源滤波器
4.7 高压直流输电的无功补偿和功率因数
4.7.1 电网换相换流器无功特性
4.7.2 无功功率消耗计算工程方法
4.7.3 容性无功补偿设备容量确定
4.7.4 感性无功补偿设备容量确定
4.7.5 功率因数
4.7.6 无功分组容量确定
4.8 无功补偿设备
4.9 无功控制
4.9.1 分段凋节无功补偿设备控制
4.9.2 连续调节无功补偿设备控制
4.9.3 换流器参与无功电压控制

第5章 电网换相直流输电的控制与保护
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 换流器控制方式
5.1.4 整流器、逆变器的协调
5.1.5 控制保护用互感器
5.2 保护方式
5.2.1 故障的分类与保护动作
5.2.2 换流站内的故障与保护示例
5.2.3 直流线路的故障与保护示例
5.2.4 交流侧的故障与保护示例

第6章 电网换相直流输电的运行特性与系统控制
6.1 电网换相直流输电的运行特性
6.1.1 系统故障时的运行特性
6.1.2 交流电压稳定性
6.1.3 高次谐波稳定性
6.1.4 轴系扭振现象
6.2 直流输电在交流系统控制中的应用
6.2.1 系统频率控制
6.2.2 交流电压、无功控制
6.2.3 系统稳定控制
6.3 多端直流输电的控制保护方式
6.3.1 控制保护方式
6.3.2 系统故障时的运行特性
6.3.3 起停控制
6.3.4 潮流反转

第7章 器件换相直流输电技术
7.1 全控型功率器件发展概况
7.1.1 全控型功率器件的发展与应用概况
7.1.2 器件换相直流输电采用的典型全控型功率器件
7.2 器件换相直流输电换流装置工作原理
7.2.1 换流器
7.2.2 电压源型换流器的工作原理和基本特点
7.2.3 接入系统时的有功、无功功率特性
7.2.4 换流器各部分电压、电流波形
7.2.5 发展趋势与开发现状
7.3 器件换相直流输电的控制与保护方式
7.3.1 只采用器件换相换流器的换相直流输电
7.3.2 器件、电网换相换流器混合型直流输电
7.3.3 混合型器件换相直流输电示例
7.4 器件换相直流输电的应用示例
7.4.1 电压源型器件换相直流输电系统的应用范围
7.4.2 VSC-HVDC系统工程实例

第8章 常规高压直流输电的新技术及新发展
8.1 强迫换相换流器
8.1.1 电容换相换流器
8.1.2 可控串联电容换流器
8.1.3 强迫换相换流器特点
8.2 特高压直流输电
8.2.1 概述
8.2.2 特高压直流输电的特点
8.2.3 国内外研究现状
8.2.4 特高压直流输电的运行方式
8.3 光触发晶闸管
参考文献
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