高清PDF《特高压交直流输电保护与控制技术》贺家李、李永丽、李斌

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李斌,李永丽,特高压交直流输电保护与控制技术,贺家李,高清PDF《特高压交直流输电保护与控制技术》贺家李、李永丽、李斌

内容提要
本书在介绍特高压交直流输电基础知识的基础上,着重对特高压交、直流输电线路保护与控制问题进行了阐述。分析了苏联特高压线路的设计、运行经验,阐述了不受分布电容和线路分布参数影响的基于贝瑞隆模型的分相电流差动保护、分相电流相位差动保护、距离保护、自适应自动重合闸等新的保护和控制原理,填补了特高压交直流输电控制与保护理论和技术的空白。
本书可供继电保护专业人员学习参考,也可作为高等学校电力专业的选修课教材。

前言
《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006~2020年)》重点研究领域中明确指出“重点研究开发大容量远距离直流输电技术和特高压交流输电技术与装备”。“十二五”规划中提出要建设1000kV特高压交流骨干网架和多条±800V的特高压直流输电线路。2020年前后,中国将形成以三华电网为核心的交流特高压双环网,联结各大区域电网、大煤电基地、大水电基地和主要负荷中心。与超高压输电线路相比,特高压交、直流输电线路在设计、施工、运行等方面存在很多难题,具体表现在:
(1)电压等级高、输送容量大,输电线路实现跨地区、跨流域远距离输电;
(2)输电线路参数呈现明显的分布参数特性,线路电容电流及其影响特别突出:
(3)故障暂态特征复杂,潜供电流大,故障熄弧时间长:
(4)过电压问题严重,包括操作过电压、故障过电压以及重合过电压等:
(5)超强的电场强度、磁场强度及无线电干扰:
(6)有多条交直流特高压输电线路联合输电时,容易发生谐波含量增大、无功不足、电压失稳。
以上问题不仅对电力系统中线路和变电设备的安全运行造成严重威胁,也严重影响继电保护和自动控制装置的正确工作,同时特高压输电系统电磁场对周围生态环境的影响也是关系民生的重要议题。
本书作者从2002年初在国内率先开展了特高压输电系统继电保护与控制的研究。首先承担了教育部外国专家局的引智项目,从莫斯科动力工程学院邀请著名教授来华,并开展为期半年的特高压输电技术研讨工作。期间,分析了世界上唯一一条实际运行了6年的苏联特高压输电线的设计和运行经验及其保护和控制技术。在此基础上,作者研究提出了几种新的不受分布电容和分布参数影响的保护原理,有的已制成装置,成功用于我国第一条1000kV特高压输电线路。作者开展的项目“超/特高压电网继电保护新技术的研究与应用”获得2010年度天津市技术发明一等奖。
关于特高压交直流输电的保护和控制难题和新技术,在现有的教科书和科技书中尚缺少系统深入的阐述和分析。而对这些新理论、新技术的了解对于从事特高压交直流输电线路设计、运行、科研和教学的人员是不可缺少的。本书编写的宗旨即是希望填补这个空白。
本书是作者几年来在这个领域的研究成果和教学经验的结晶。书中对苏联特高压线路设计、运行经验进行了介绍和分析,详细阐述了不受分布电容和线路分布参数影响的基于贝瑞隆模型的分相电流差动保护、分相电流相位差动保护、距离保护、自适应自动重合闸等新的保护和控制原理,并讲解了特高压直流输电的故障分析以及保护与控制原理。
本书交流输电部分的第1~7章和第12章由贺家李编写,其中关于日本特高压输电线路部分由郭文利编写,此外郭文利还做了很多编辑和整理的工作;第8~11章由李斌编写。直流输电部分由李永丽和翟永昌编写。贺家李和李永丽分别对交流部分和直流部分进行了统稿和审订。由于作者水平所限,书中难免有疏漏或错误之处,希望读者不吝赐教。
编者
2014年3月

内容索引:

目录
前言
第一篇特高压交流输电保护与控制
第一章概论3
第一节特高压交流输电的发展历程3
第二节中国建设发展特高压交流输电的必要性9
第二章特高压交流输电线的结构12
第一节特高压交流输电线的结构参数12
第二节输电线下电场强度的计算和允许的地面最大电场强度13
第三节特高压交流输电线的工频磁场20
第四节对高压输电线下工频电磁场和无线电干扰的限值22
第三章特高压交流输电线的参数25
第一节分布电容、分布电感和电阻的计算25
第二节分布参数的优化27
第三节杆塔型式的选择31
第四章特高压交流输电线继电保护配置37
第一节特高压交流输电线继电保护配置方案的要求和原则37
第二节特高压交流输电线主保护、后备保护、通信通道类型的选择40
第五章用于特高压交流输电线的成套负序、零序方向纵联保护43
第一节主保护的配置43
第二节零序电流方向保护的作用原理和动作行为分析50
第三节重合闸的配置方式53
第四节对本保护的评价54
第六章分相电流差动保护55
第一节交流输电线的贝瑞降模型56
第二节保护的动作判据58
第三节中段带并联电抗器的特高压长线路分相电流差动保护59

第七章特高压变压器和并联电抗器的继电保护62
第一节特高压变压器的结构特点62
第二节特高压变压器的保护配置63
第三节特高压变压器的分布式保护方案65
第四节特高压变压器分布式保护的具体接线和整定67
第五节特高压并联电抗器的匝间短路保护71
第六节大容量变压器的快速阻抗保护74
第八章特高压交流长线路的距离保护76
第一节特高压交流长线路电容电流对传统距离保护的影响76
第二节特高压交流长线路分布参数特性79
第三节适用于特高压交流长线路的距离保护80
第九章特高压交流输电线路的过电压问题86
第一节概述86
第二节特高压交流输电线路过电压的特点及操作类型89
第三节苏联对特高压交流输电线路过电压的研究情况90
第十章特高压交流输电线路重合闸的应用94
第一节特高压交流输电线路的工频电压升高94
第二节特高压交流输电线路的重合过电压97
第三节潜供电弧与恢复电压100
第四节自适应重合闸原理及应用102
第十一章特高压双回线的不平衡电流及其影响105
第一节同塔双回线的不平衡度及其模型105
第二节同塔双回线不平衡电流的分析107
第三节不平衡环流对保护影响的实例及仿真分析114
第十二章特高压交流输电的现状和展望117
第一节国内外同步联网的发展情况117
第二节我国第一条1000kV特高压交流输电线经济效益和技术成就119
参考文献124
第二篇特高压直流输电保护与控制
第一章概论129
第一节高压直流输电系统的构成129
第二节直流输电系统的运行方式132
第三节高压直流输电系统的故障类型及特征137
第二章特高压直流输电系统运行方式142
第一节特高压直流输电特点142

第二节特高压直流输电工程换流器的结构143
第三节特高压直流输电系统主设备接线144
第四节特高压直流输电系统运行方式分类145
第三章特高压直流输电控制系统159
第一节直流输电控制原理159
第二节特高压直流输电系统的控制系统164
第四章特高压直流换流站保护系统177
第一节特高压直流系统保护区域划分178
第二节特高压直流系统的保护原理180
第三节换流站直流系统保护配置181
第四节保护接口系统191
第五节500kV交流系统保护191
第五章测量系统196
第一节换流站测量系统196
第二节测量信号处理196
第三节事件顺序记录系统(SER)197
第四节接地极线路监视系统197
第五节工作站198
参考文献199
索引200

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