高壓直流輸電設計手冊 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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齣版社： 中國電力齣版社

ISBN：9787519811990

商品編碼：27870389818

齣版時間：2017-12-01

作  者:中國電力工程顧問集團中南電力設計有限公司 編著 著作 定  價:318 齣 版 社:中國電力齣版社 齣版日期:2017年12月01日 頁  數:1100 裝  幀:精裝 ISBN:9787519811990 ●暫無

內容簡介

暫無

高壓直流輸電設計手冊 導論 隨著全球對能源需求的不斷增長以及對可再生能源利用的日益重視，遠距離、大容量、低損耗的電力傳輸技術成為現代電網發展的關鍵。在眾多輸電技術中，高壓直流輸電（HVDC）憑藉其獨特的優勢，如傳輸損耗低、傳輸能力強、無功功率補償能力、綫路結構簡單、易於異步互聯等，在特高壓輸電領域扮演著越來越重要的角色。從最初的500kV直流輸電，到如今廣泛應用的±800kV，甚至±1100kV的特高壓直流輸電係統，HVDC技術的發展速度和應用範圍不斷拓展，對工程設計、設備選型、係統運行等方麵提齣瞭更高的要求。 《高壓直流輸電設計手冊》應運而生，旨在為廣大從事高壓直流輸電工程設計、建設、運行、維護以及相關科研工作的工程技術人員提供一套全麵、係統、實用的技術參考。本書不涉及具體的項目案例或某一特定産品的詳細參數，而是專注於HVDC係統設計、分析和優化的基本原理、理論方法、技術規範以及主流解決方案。本書緻力於幫助讀者建立對HVDC係統整體認知，掌握核心設計要素，理解不同技術選項的優劣，從而在實際工程中做齣更科學、更經濟、更可靠的設計決策。 第一篇：高壓直流輸電係統基礎理論與技術原理 本篇深入剖析高壓直流輸電係統的基本原理，為讀者打下堅實的理論基礎。 直流輸電的優勢與發展曆程： 詳細闡述直流輸電相較於交流輸電在傳輸距離、傳輸容量、綫路損耗、係統穩定性、電磁乾擾等方麵具備的突齣優勢。迴顧HVDC技術從早期晶閘管換流器到當前電壓源換流器（VSC）的發展曆程，分析不同發展階段的關鍵技術突破和驅動因素。 直流輸電係統結構與組成： 詳細介紹HVDC係統的基本構成，包括換流站（包括換流變壓器、換流閥、直流濾波器、平波電抗器、控製保護係統等）、直流綫路（電纜或架空綫路）以及直流保護控製係統。分析各組成部分在係統中的作用及其相互關係。 換流器技術： 晶閘管換流器（LCC-HVDC）： 深入講解基於晶閘管的綫變換器（LCC）的工作原理，包括整流、逆變過程，以及諧波産生機理。介紹6脈衝、12脈衝、多脈衝換流等技術，分析其優缺點。 電壓源換流器（VSC-HVDC）： 詳細闡述基於IGBT等電力電子器件的電壓源換流器（VSC）的工作原理，特彆是其實現有源和無源換流的能力。介紹PWM（脈寬調製）等控製技術，分析其在直流輸電中的應用，如柔性直流輸電（UHVDC）。 直流綫路傳輸特性： 架空直流綫路： 分析直流架空綫路的電氣特性，包括電容、電感、電暈放電、感應電壓等。重點闡述高壓直流架空綫路的設計考量，如絕緣配閤、杆塔設計、接地電阻等。 直流電纜綫路： 探討高壓直流電纜的結構、材料選擇、傳輸特性以及敷設要求。分析不同類型直流電纜（如交聯聚乙烯絕緣電纜）在輸電中的應用。 諧波與濾波器設計： 詳細分析換流器産生的直流和交流側諧波，闡述諧波對係統運行的影響。係統介紹直流濾波器、交流濾波器（包括高通濾波器、帶通濾波器）的設計原則、計算方法和選型依據，以及組閤濾波器的應用。 直流係統保護與控製： 直流保護原理： 深入講解直流係統故障的特點，如直流側短路、接地故障等。闡述故障的傳播機理和保護需求。 保護裝置與策略： 介紹直流保護裝置的功能和類型，如直流斷路器、保護繼電器、保護控製單元等。探討直流保護策略，包括過流保護、過壓保護、接地保護等，以及VSC-HVDC特有的故障穿越能力。 係統控製與運行： 闡述HVDC係統的穩定運行控製，包括直流功率控製、交流係統電壓控製、無功功率補償控製。分析LCC-HVDC和VSC-HVDC在控製策略上的差異。 第二篇：高壓直流輸電係統設計關鍵要素與工程應用 本篇聚焦於HVDC係統的具體設計環節，結閤工程實踐，提供指導性的設計思路和方法。 係統方案選擇與論證： 輸電技術類型選擇： 分析不同場景下LCC-HVDC與VSC-HVDC的適用性，如遠距離大容量傳輸、島嶼電網互聯、弱交流係統接入等。 極化方式選擇： 探討單極、雙極、多極HVDC係統的特點、優缺點及其在不同工況下的適用性。 換流站選址與布局： 考慮地理條件、環境保護、輸電綫路接入、交通便利性以及土地資源等因素，進行換流站的選址與初步布局設計。 換流站設計： 換流變壓器設計： 闡述高壓直流換流變壓器的關鍵設計參數，如額定容量、變比、阻抗、繞組結構、冷卻方式、絕緣設計等。分析其在隔離直流與交流係統、提供換流電壓等方麵的作用。 換流閥設計與選型： 詳細介紹晶閘管閥組和VSC閥組的結構、工作原理、關鍵參數（如額定電壓、額定電流、通態壓降、門極觸發要求等）和可靠性設計。探討閥的串並聯方式及均壓設計。 直流濾波器設計： 依據係統諧波分析結果，精確計算濾波器各元件（電感、電容）的參數，並考慮濾波器的動態性能、阻尼特性及經濟性。 平波電抗器設計： 分析平波電抗器在平滑直流電流、抑製直流側紋波方麵的重要作用，並給齣其設計參數的確定方法。 直流控製保護係統設計： 闡述控製保護係統的硬件組成、軟件功能、通信接口以及與電網的聯動策略。強調其在保障係統安全穩定運行中的核心地位。 直流綫路設計： 架空直流綫路設計： 詳細介紹直流綫路的路徑選擇、塔型設計、導綫選擇、絕緣子配置、接地係統設計，以及考慮風偏、覆冰、雷擊等外力作用下的結構設計。 直流電纜綫路設計： 闡述直流電纜的選型、敷設方式（直埋、穿管、水下等）、接頭設計、終端設計，以及電纜係統的散熱和絕緣可靠性分析。 係統仿真與分析： 係統穩態分析： 講解直流功率流計算、直流電壓分布分析、換流站性能參數計算等。 係統暫態分析： 重點分析直流綫路短路、接地故障等暫態過程，以及係統在故障時的動態響應。 係統穩定性分析： 評估HVDC係統對交流電網穩定性的影響，包括動態穩定、暫態穩定以及控製係統穩定性。 電磁兼容性（EMC）分析： 針對直流係統産生的電磁乾擾，進行輻射和傳導乾擾的評估和防護設計。 接地係統設計： 詳細闡述換流站接地網的設計原則，包括接地電阻要求、接地網形式、接地材料選擇，以及接地係統在故障泄流、雷電防護和人身安全方麵的重要作用。 第三篇：高壓直流輸電係統運行、維護與未來發展 本篇關注HVDC係統的全生命周期管理，並展望未來的技術趨勢。 係統運行管理： 正常運行模式： 闡述不同運行模式下的直流功率調度、電壓控製、無功補償等操作。 故障運行與恢復： 講解係統發生故障後的處理流程、保護動作的響應機製，以及故障後的係統恢復策略。 並網與解列操作： 詳細介紹HVDC係統與交流電網的並網和解列操作步驟及注意事項。 設備維護與檢修： 定期巡檢： 明確換流站各設備、直流綫路的日常巡檢內容和檢查重點。 狀態監測與診斷： 介紹采用先進監測技術（如紅外、聲學、在綫監測等）對設備狀態進行實時監控和故障預警。 預防性維護與故障修復： 製定設備預防性維護計劃，並提供常見故障的維修方法和技術要求。 經濟性與環境影響評估： 成本分析： 對比不同HVDC方案的建設成本、運行維護成本以及綜閤經濟效益。 環境影響： 評估HVDC係統對環境的影響，如電磁環境、噪聲、視覺影響等，並提齣減緩措施。 未來發展趨勢： 特高壓直流輸電技術： 探討±1100kV及以上特高壓直流輸電的技術挑戰與解決方案，如絕緣技術、閥技術、綫路技術等。 柔性直流輸電（VSC-HVDC）的廣泛應用： 展望VSC-HVDC在電網互聯、可再生能源接入、分布式電源整閤等領域的更大作為。 直流電網的發展： 探討構建多端直流輸電係統乃至區域性直流電網的設想及其技術難點。 智能化與數字化： 介紹HVDC係統在人工智能、大數據、數字孿生等技術賦能下的發展方嚮，如智能運維、故障預測、優化控製等。 結語 《高壓直流輸電設計手冊》力求內容嚴謹、邏輯清晰、圖文並茂，通過對HVDC係統基礎理論、設計要點、工程應用以及未來發展的全麵闡述，旨在成為一本值得工程技術人員信賴的設計工具書和學習參考資料。本書的編寫遵循科學嚴謹的態度，以服務工程實踐為導嚮，希望能為推動中國乃至世界高壓直流輸電技術的發展貢獻一份力量。

評分☆☆☆☆☆

作為一個對電力係統有廣泛興趣的愛好者，我一直對高壓直流輸電技術感到好奇。《高壓直流輸電設計手冊》的標題本身就充滿瞭專業性，但我也希望能從中窺見一些HVDC係統的宏觀全貌。我希望這本書能夠以一種相對易於理解的方式，介紹HVDC輸電的基本概念和優勢。例如，HVDC相比於傳統的交流輸電，在哪些方麵錶現齣更優越的性能？它的應用場景又有哪些？我希望書中能用生動形象的語言，或者圖文並茂的方式，來解釋諸如換流器、直流綫路、濾波器等關鍵組成部分的功能和作用。即使是一些復雜的技術原理，也能通過類比或者簡化說明，讓我這個非專業人士有所瞭解。當然，我也希望這本書能夠展現HVDC技術在推動能源發展、優化電網結構、甚至在一些特殊應用（如連接不同頻率的交流係統）方麵的獨特價值。雖然我可能不會進行詳細的設計計算，但我渴望能夠理解HVDC技術在現代社會中所扮演的重要角色。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我是一個對技術細節非常挑剔的讀者，尤其是在像高壓直流輸電這樣復雜的領域。《高壓直流輸電設計手冊》的齣現，讓我看到瞭一絲曙光。我最看重的是其內容的準確性和實用性。作為一個理論研究者，我需要一本能夠深入挖掘HVDC技術背後物理原理和數學模型的著作。書中是否清晰地闡述瞭換流器的工作原理，包括晶閘管和IGBT在不同工作模式下的導通特性？直流綫路中的電場和磁場分布是如何影響絕緣性能的？濾波器設計是否基於嚴謹的諧波分析和係統阻抗計算？這些細節的闡述程度，將直接決定我對其評價的高低。我還在留意書中是否提供瞭足夠多的數學推導和仿真分析作為支撐，能夠讓我驗證理論的有效性，並在此基礎上進行進一步的拓展研究。畢竟，理論的深度決定瞭創新的可能性。此外，我對書中關於HVDC係統的動態響應和穩定性分析尤為感興趣。在新能源接入比例不斷提高的背景下，HVDC係統的快速響應能力和對電網穩定性的貢獻，顯得尤為重要。如果書中能提供詳細的動態模型和穩定性評估方法，那將對我當前的科研項目大有裨益。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在新能源領域摸爬滾打多年的工程師，眼看著風電、光伏等新能源發電的規模越來越大，而這些新能源往往距離負荷中心較遠，這時候高壓直流輸電的優勢就凸顯齣來瞭。《高壓直流輸電設計手冊》這本著作，在我看來，是應對這一挑戰的重要工具。我非常關注書中關於如何利用HVDC技術實現新能源的大規模、遠距離輸送的論述。例如，書中是否詳細介紹瞭直流輸電相對於交流輸電在損耗、綫路容量等方麵的優勢，以及如何根據新能源發電的特點來設計適宜的HVDC方案？我特彆想知道，書中是否提供瞭關於柔性直流輸電（VSC-HVDC）在支撐電網穩定性、黑啓動能力以及實現多機並列等方麵的具體設計思路和應用案例。要知道，VSC-HVDC技術對於解決新能源接入帶來的電網波動問題，發揮著越來越重要的作用。此外，我還希望書中能夠涵蓋直流輸電在應對風電場集成的特殊要求，比如直流電纜的布置、接地方式以及直流保護措施等方麵的內容。如果這本書能提供一套完整的、針對新能源輸送場景的HVDC設計指南，那無疑將極大地便利我的工作。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在電力設備製造行業工作的技術人員，我的日常工作與高壓直流輸電的設備息息相關。《高壓直流輸電設計手冊》對我來說，更多的是一種技術參考和産品應用的指導。我希望書中能夠詳細介紹各種HVDC關鍵設備的原理、性能特點和設計要求。例如，換流閥的結構、關鍵參數（如耐壓等級、導通壓降、開關性能）以及製造和試驗要求；直流綫路的電纜類型、絕緣材料、敷設方式和連接方式；以及各種類型的直流濾波器和耦閤裝置的設計和製造要點。我還特彆關注書中關於設備選型和可靠性設計的內容，這直接關係到我們産品的市場競爭力。如果書中能夠提供詳細的設備技術指標、設計規範和試驗標準，甚至是一些前沿的設備技術發展趨勢的介紹，那將對我非常有幫助。我期望這本書能夠成為我們研發和生産部門的重要技術支撐，幫助我們更好地理解客戶的需求，並開發齣更具創新性和競爭力的産品。

評分☆☆☆☆☆

我一直對高壓直流輸電技術在現代電力係統中的地位和發展前景充滿興趣。《高壓直流輸電設計手冊》的齣現，讓我看到瞭深入瞭解這一領域的絕佳機會。作為一名電力係統分析師，我更關注這本書是否能夠提供一套係統、科學的分析方法。例如，在係統穩定性分析方麵，書中是否詳細介紹瞭直流輸電對整個交流係統的動態影響，以及如何進行不同運行工況下的穩定性評估？我特彆想瞭解，書中是否深入探討瞭直流故障對係統穩定性的衝擊，以及相應的保護策略和措施。此外，對於大型HVDC項目，其經濟性分析是至關重要的。我希望書中能夠提供詳細的成本效益分析方法，包括初始投資、運行維護成本、輸電損耗等方麵的考量，並能提供一些案例分析，幫助我們更好地評估HVDC方案的可行性。同時，關於HVDC係統的可靠性評估和風險管理，也是我非常感興趣的內容。如果書中能在這方麵提供紮實的理論基礎和實用的評估工具，那將極大地提升其價值。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在電力係統規劃領域工作多年的資深專傢，我對於《高壓直流輸電設計手冊》的期望值是非常高的。我們麵臨的輸電挑戰日益嚴峻，尤其是在遠距離、大容量輸電以及跨海輸電方麵，HVDC技術展現齣瞭其獨特的優勢。因此，擁有一本全麵、權威且與時俱進的設計手冊至關重要。從初步瞭解來看，這本書似乎在這方麵做得相當不錯。它不僅僅是羅列技術參數，而是深入探討瞭HVDC係統設計的方方麵麵，包括係統穩定性分析、暫態過電壓控製、接地係統設計以及直流故障保護策略等。我特彆關注它在直流潮流控製和穩定運行方麵的論述，這對於優化電網結構、提高輸電能力至關重要。同時，書中關於多端HVDC係統和柔性直流輸電（LCC-HVDC和VSC-HVDC）的詳細介紹，更是貼閤瞭當前技術發展的前沿，對於我們進行未來電網規劃具有重要的指導意義。我還在考慮書中對直流濾波器設計和電磁兼容性（EMC）問題的處理方式。這些都是影響HVDC係統性能和可靠性的關鍵因素，往往也是設計中容易被忽視或齣現問題的環節。如果書中能夠提供清晰的設計思路、計算方法以及實際工程經驗，那將極大地提升其價值。我希望這本書能幫助我們更好地理解HVDC技術的優勢，並在實際工作中更加自信地運用它。

評分☆☆☆☆☆

在經曆瞭多年的電力係統實際運行和維護工作後，我深刻體會到一本高質量的“設計手冊”對於保障係統安全穩定運行的重要性。《高壓直流輸電設計手冊》在我看來，應該是一本能夠幫助我們理解設計背後的邏輯，從而更好地進行設備操作、故障診斷和維護工作的寶貴資源。我關注書中關於HVDC係統的運行特性和參數設置的說明。例如，在不同負荷條件下，換流器的運行模式如何調整？直流綫路的電壓和電流如何進行監控和控製？濾波器的投切時機和參數設置是否會影響係統性能？我還特彆看重書中關於HVDC係統故障分析和處理的章節。當齣現直流綫路接地、換流閥故障等情況時，如何快速準確地判斷故障原因，並采取有效的隔離和恢復措施？書中是否提供瞭詳細的故障流程圖、診斷方法和應急預案？此外，對於HVDC係統的定期檢查和維護，書中是否能提供一些實用的建議和規範？我希望這本書能夠成為我們一綫運行人員的“百科全書”，幫助我們提高工作效率，降低運維風險。

評分☆☆☆☆☆

對於一本“設計手冊”而言，我最看重的莫過於其指導實踐的能力，而《高壓直流輸電設計手冊》似乎在這方麵有著不小的潛力。我是一名在項目管理和工程執行一綫工作的工程師，我們需要的是能夠直接指導我們進行具體設計的工具，而不是純粹的理論探討。這本書是否提供瞭關於換流站設備選型、布置的詳細建議？例如，換流閥的容量選擇、冷卻方式，以及其與交流係統連接點的設計？濾波器的類型選擇（有源濾波、無源濾波）及其參數的確定，是否有清晰的計算步驟和經驗公式？我還關注書中關於直流綫路的路由選擇、杆塔設計、絕緣子串的配置以及接地係統的設計。這些都是在現場施工中至關重要的環節，往往涉及大量的工程計算和現場勘測。書中是否提供瞭詳細的圖紙示例、技術規範參考，以及在不同地形和氣候條件下設計的考量？我也希望它能涵蓋一些實際工程中常見的故障排除和維護指南，這將大大提高我們在項目執行過程中的效率，並規避潛在的風險。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本《高壓直流輸電設計手冊》，第一感覺就是厚重，沉甸甸的分量預示著內容的翔實和專業。我是一位剛接觸高壓直流輸電（HVDC）領域不久的工程師，之前的工作主要集中在交流輸電領域，所以對HVDC的一些基礎概念和設計流程還處於摸索階段。這本書的齣現，無疑為我打開瞭一扇通往HVDC世界的大門。盡管我還沒來得及深入研讀，但僅僅是翻閱目錄和初步瀏覽章節標題，我就被其內容的廣度和深度所吸引。從HVDC輸電的基本原理、係統構成，到換流站的設計、濾波器配置、控製保護係統，再到電纜輸電、海底電纜的應用，甚至連HVDC係統的經濟性分析和環境影響都涵蓋在內，這幾乎囊括瞭HVDC工程設計中的所有關鍵環節。我尤其關注其中關於換流閥的技術細節，以及直流綫路的絕緣配閤和接地設計。要知道，在實際工程中，這些細節的處理往往直接關係到整個係統的穩定性和安全性。這本書能否提供足夠細緻的指導，能否幫助我理解不同設計方案的優劣，以及在麵對復雜工況時如何做齣最優決策，這些都讓我充滿期待。當然，作為一本設計手冊，我更希望它能提供豐富的計算公式、圖錶以及案例分析，讓我能夠將理論知識轉化為實踐能力，真正成為解決工程問題的有力工具。目前看來，它很有可能成為我職業生涯中不可或缺的參考資料。

評分☆☆☆☆☆

從我個人的視角來看，一本好的技術書籍，其價值在於它能否激發讀者的思考，並引導他們去探索更深層次的問題。《高壓直流輸電設計手冊》這本書，雖然名為“設計手冊”，但我更希望它能在我完成初步的設計學習後，能夠帶我進入更廣闊的知識領域。我希望書中在介紹瞭基礎設計之後，能引發我對HVDC技術未來發展方嚮的思考。例如，書中是否對新型換流技術（如MMC，即模塊化多電平換流器）進行瞭深入的探討？其在係統性能、經濟性、可靠性等方麵相比傳統換流技術有何優勢？我還在思考，隨著全球能源結構的轉型，HVDC技術在智能電網、直流微電網等新興領域將扮演怎樣的角色？書中是否能提供一些關於HVDC與儲能係統、電動汽車充電網絡等融閤應用的設想或研究？此外，我對HVDC技術在環境保護和可持續發展方麵的貢獻也充滿好奇。書中是否能提供一些關於HVDC輸電對土地占用、電磁輻射影響的評估，以及如何通過優化設計來降低這些影響的討論？我期待這本書能成為我探索HVDC技術更深層含義的起點。