緊湊化直流電網(wǎng)裝備與集成控制

定　價(jià)：￥109.00

作　者：	趙西貝許建中趙成勇
出版社：	機(jī)械工業(yè)出版社
叢編項(xiàng)：
標(biāo)　簽：	暫缺

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當(dāng)當(dāng)網(wǎng) (￥92.10)

ISBN：	9787111747833	出版時(shí)間：	2024-05-01	包裝：	平裝-膠訂
開本：	16開	頁數(shù)：		字?jǐn)?shù)：

內(nèi)容簡介

　　直流電網(wǎng)是支撐我國新能源高效并網(wǎng)和廣域能源互濟(jì)的先進(jìn)輸電技術(shù)，是我國未來電網(wǎng)廣域互聯(lián)的重要發(fā)展方向。但是，直流電網(wǎng)具有電容儲(chǔ)能大、系統(tǒng)阻尼小、故障演變快的特點(diǎn)，面臨裝備成本和體積巨大、直流故障難以清除的局限。本書聚焦于直流電網(wǎng)低成本直流故障穿越難題，致力于通過裝備拓?fù)湓O(shè)計(jì)和多設(shè)備間的協(xié)調(diào)配合大幅降低設(shè)備成本，主要內(nèi)容包括：直流電網(wǎng)裝備發(fā)展需求與現(xiàn)狀、緊湊化MMC拓?fù)渑c故障穿越方法、高功率密度直流變壓器、直流故障發(fā)展刻畫、多功能潮流控制器、故障限流器拓?fù)涓倪M(jìn)、直流斷路器一體化設(shè)計(jì)、多設(shè)備協(xié)調(diào)配合等內(nèi)容。本書內(nèi)容集成了華北電力大學(xué)直流輸電團(tuán)隊(duì)近年的研究進(jìn)展，適合于從事直流電網(wǎng)裝備拓?fù)渚o湊化、輕型化和多功能化研究的高等院校、科研院所和工程現(xiàn)場的教師、專家、技術(shù)人員和研究生閱讀。

作者簡介

　　趙西貝，博士，2015年-2021年在華北電力大學(xué)電氣工程專業(yè)學(xué)習(xí)，獲工學(xué)博士學(xué)位。主要研究方向?yàn)樾履茉粗绷麟娋W(wǎng)的運(yùn)行與控制。任北京能源與環(huán)境學(xué)會(huì)電力專家組成員。主持國家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目，主持和參與十余項(xiàng)橫向項(xiàng)目。許建中，教授，博士生導(dǎo)師，主要研究方向?yàn)樾履茉慈嵝灾绷飨到y(tǒng)電磁暫態(tài)建模與仿真。2014年畢業(yè)于華北電力大學(xué)，獲工學(xué)博士學(xué)位，任《中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)》和《電力系統(tǒng)自動(dòng)化》編委、CSEE JPES副編輯。主持國家自然科學(xué)基金2項(xiàng)、北京市自然科學(xué)基金1項(xiàng)、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃任務(wù)3項(xiàng)。發(fā)表SCI論文50余篇（4篇IEEE匯刊論文高被引），發(fā)表《中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)》論文50余篇，論文獲獎(jiǎng)15次（含中國電機(jī)工程學(xué)會(huì)優(yōu)秀論文一等獎(jiǎng)2篇；出版專著三部；授權(quán)發(fā)明專利60余件。獲中國電力優(yōu)秀青年科技人才獎(jiǎng)、中國電工技術(shù)學(xué)會(huì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)2次、貴州省技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)和技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。趙成勇，博士、教授、博士生導(dǎo)師，新能源電力系統(tǒng)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室直流輸電方向負(fù)責(zé)人。加拿大曼尼托巴大學(xué)Adjunct Professor （2015.7—2018.6）。IEEE高級會(huì)員，中國電機(jī)工程學(xué)會(huì)直流輸電與電力電子專委會(huì)委員，中國高校電力電子與電力傳動(dòng)學(xué)術(shù)年會(huì)組委會(huì)委員等。長期專注直流輸電研究。主持國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題2項(xiàng)、國家自然基金聯(lián)合基金重點(diǎn)項(xiàng)目、國家863計(jì)劃課題和國家自然基金項(xiàng)目等縱向項(xiàng)目10項(xiàng)，主持國家電網(wǎng)公司和南方電網(wǎng)公司等單位科研項(xiàng)目40余項(xiàng)。在傳統(tǒng)直流輸電、柔性直流輸電與混合直流輸電系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、運(yùn)行機(jī)理和控制策略方面進(jìn)行長期基礎(chǔ)研究，研究成果得到了工業(yè)界認(rèn)可和應(yīng)用，獲2020年度技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)、2020年度福建省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、2022年度中國電工技術(shù)學(xué)會(huì)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、2016年度中國電力創(chuàng)新獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)等省部級獎(jiǎng)勵(lì)9項(xiàng)。

圖書目錄

前言
第1章　緒論1
　1.1　直流電網(wǎng)發(fā)展前景1
　1.2　直流組網(wǎng)裝備面臨的問題2
　1.3　直流組網(wǎng)設(shè)備發(fā)展需求4
第2章　緊湊型MMC拓?fù)浼翱刂?
　2.1　MMC拓?fù)浼肮ぷ髟?
　2.2　基于改進(jìn)拓?fù)湎碌腗MC輕型化方案7
　　2.2.1　橋臂電感可變式MMC拓?fù)?
　　2.2.2　VAI-MMC輕型化機(jī)理8
　　2.2.3　仿真驗(yàn)證及經(jīng)濟(jì)性分析10
　2.3　基于附加控制下的MMC輕型化方案13
　　2.3.1　基于諧波電流和諧波電壓耦合注入
　　　　　方案13
　　2.3.2　基于耦合注入方案的輕型化機(jī)理16
　　2.3.3　仿真驗(yàn)證及經(jīng)濟(jì)性分析17
　2.4　基于改進(jìn)拓?fù)湎碌母郊涌刂撇呗缘?br />　　　　MMC輕型化方案20
　　2.4.1　基于橋臂復(fù)用的MMC輕型化方案20
　　2.4.2　采用子模塊混合型的MMC27
　2.5　諧波注入法在實(shí)際工程中的應(yīng)用34
　2.6　本章小結(jié)36
　參考文獻(xiàn)36
第3章　緊湊化混合型MMC拓?fù)浼捌涔收洗┰椒椒?8
　 3.1 半全混合換流站暫態(tài)電容過電壓抑制方法38
　　3.1.1　不平衡電壓下子模塊電容電壓波動(dòng)特性38
　　3.1.2　不平衡電壓下子模塊電容電壓波動(dòng)抑制
　　方法41
　　3.1.3　諧波耦合注入的子模塊電容電壓波動(dòng)抑制方法44
　　3.1.4　仿真驗(yàn)證47
　3.2　半全混合換流站的自適應(yīng)直流故障穿越方法49
　　3.2.1　混合型MMC自適應(yīng)限流控制器基本原理49
　　3.2.2　自適應(yīng)限流控制對故障電流作用機(jī)理分析51
　　3.2.3　典型示例仿真分析53
　3.3　換流閥嵌套型換流站及其直流故障穿越方法54
　　3.3.1　嵌套型MMC拓?fù)湓砑肮ぷ鞣绞?4
　　3.3.2　典型示例仿真分析58
　　3.3.3　嵌套型MMC經(jīng)濟(jì)性分析59
　3.4　橋臂并聯(lián)混合型換流站及其直流故障穿越方法60
　　3.4.1　并聯(lián)型混合MMC拓?fù)浼翱刂破髟O(shè)計(jì)60
　　3.4.2　并聯(lián)型混合MMC的工作原理62
　　3.4.3　典型示例仿真分析63
　　3.4.4　并聯(lián)型混合MMC經(jīng)濟(jì)性分析65
　3.5　本章小結(jié)66
　參考文獻(xiàn)66
第4章　高功率密度直流變壓器68
　4.1　直流變壓器在直流電網(wǎng)中的應(yīng)用場景68
　　4.1.1　應(yīng)用于直流互聯(lián)系統(tǒng)的高壓大容量直流變壓器68
　　4.1.2　應(yīng)用于中低壓直流電網(wǎng)的直流變壓器69
　4.2　直流變壓器拓?fù)漕愋团c適用范圍70
　　4.2.1　隔離型直流變壓器70
　　4.2.2　非隔離型直流變壓器71
　　4.2.3　拓?fù)溥m用范圍分析72
　4.3　緊湊化直流變壓器解決方案74
　　4.3.1　降低電容值類緊湊化方案74
　　4.3.2　多端口拓?fù)漕惥o湊化方案75
　　4.3.3　改進(jìn)拓?fù)漕惥o湊化方案76
　4.4　直流變壓器工程應(yīng)用實(shí)踐83
　　4.4.1　蘇州同里綜合能源服務(wù)中心84
　　4.4.2　唐家灣多端交直流混合柔性配網(wǎng)互聯(lián)工程85
　　4.4.3　烏蘭察布“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”功率路由器86
　4.5　本章小結(jié)86
　參考文獻(xiàn)87
第5章　柔性直流系統(tǒng)直流側(cè)短路特性分析89
　5.1　直流故障電流等效計(jì)算方法89
　　5.1.1　單端MMC短路故障等效模型89
　　5.1.2　直流電網(wǎng)故障電流計(jì)算方法91
　　5.1.3　仿真驗(yàn)證95
　5.2　直流故障過程中暫態(tài)能量流動(dòng)解析97
　　5.2.1　暫態(tài)能量及暫態(tài)能量流TEF的定義98
　　5.2.2　基于暫態(tài)能量流的MMC-HVDC換流站建模99
　　5.2.3　仿真驗(yàn)證104
　5.3　直流電網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和故障電流驗(yàn)證109
　　5.3.1　物理平臺(tái)架構(gòu)和參數(shù)109
　　5.3.2　實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證113
　5.4　本章小結(jié)116
　參考文獻(xiàn)117
第6章　直流電網(wǎng)中故障保護(hù)設(shè)備與方法概述118
　6.1　故障限流設(shè)備概述118
　　6.1.1　故障限流設(shè)備分類118
　　6.1.2　故障限流設(shè)備的基本配置方式119
　6.2　故障限流設(shè)備的作用機(jī)理120
　　6.2.1　限流原理分類120
　　6.2.2　源側(cè)故障限流設(shè)備的作用機(jī)理121
　　6.2.3　網(wǎng)側(cè)故障限流設(shè)備的作用機(jī)理123
　6.3　故障限流設(shè)備的協(xié)同配合原則125
　　6.3.1　單端信息原則125
　　6.3.2　越限限流原則126
　　6.3.3　就近限流原則127
　　6.3.4　殘壓支撐原則和耐壓利用原則128
　6.4　多端直流端間協(xié)同配合保護(hù)方法129
　　6.4.1　保護(hù)分類129
　　6.4.2　直流電網(wǎng)的典型故障點(diǎn)130
　　6.4.3　直流電網(wǎng)的保護(hù)與恢復(fù)策略131
　　6.4.4　實(shí)例說明133
　6.5　本章小結(jié)138
　參考文獻(xiàn)138
第7章　具備直流故障處理能力的直流潮流控制器140
　7.1　線間直流潮流控制器的基本結(jié)構(gòu)140
　7.2　具備故障限流功能的新型線間直流潮流控制器141
　　7.2.1　新型潮流控制器拓?fù)浼翱刂撇呗?41
　　7.2.2　潮流控制器的故障電流抑制過程分析146
　　7.2.3　參數(shù)選取150
　　7.2.4　模型驗(yàn)證151
　7.3　具備故障限流及斷路功能的復(fù)合型直流潮流控制器153
　　7.3.1　潮流控制器拓?fù)浼翱刂撇呗?54
　　7.3.2　潮流控制器動(dòng)作過程的理論分析161
　　7.3.3　模型驗(yàn)證166
　7.4　本章小結(jié)168
　參考文獻(xiàn)168
第8章　故障限流器拓?fù)浼捌溲莼?70
　8.1　基于換相電容的故障限流器170
　　8.1.1?新型限流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)170
　　8.1.2　新型限流器性能驗(yàn)證176
　　8.1.3　新型限流器成本分析180
　8.2　基于限流電感的故障限流器181
　　8.2.1　新型限流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)181
　　8.2.2　新型限流器性能驗(yàn)證185
　8