提高超高压交流输电线路的输送能力 1PDF格式文档图书下载

第1章 绪论 1

1.1 紧凑型输电技术 1

1.1.1 国外研究现状 1

1.1.2 我国研究现状 3

1.1.3 紧凑型输电线路提高线路输送能力的优势与局限 5

1.2 串联电容补偿的柔性输电技术 5

1.2.1 串联电容补偿技术的发展 6

1.2.2 串联电容补偿提高线路输送能力的局限 6

1.3 柔性紧凑型输电技术 6

第2章 紧凑型输电线路建模参数特性研究 8

2.1 紧凑型输电线路电气参数的工频特性 9

2.2 紧凑型输电线路电气参数的频变特性 10

2.3 地线与接地方式对紧凑型电气参数的影响 11

2.4 大地电阻率对紧凑型输电线路电气参数的影响 11

2.5 本章小结 12

第3章 紧凑型输电线路自然功率特性研究 13

3.1 影响线路自然功率的主要因素 13

3.2 紧凑型输电线路相间距离的研究 16

3.2.1 操作过电压限制的最小相间距离分析 16

3.2.2 工频过电压限制的最小相间距离分析 17

3.2.3 导线不同步运动的最小相间距离 18

3.2.4 国内外架空线路设计规程中对相间距的要求 19

3.2.5 电磁环境指标对紧凑型线路相间距离的限制 21

3.2.6 V型绝缘子串对特高压紧凑型线路相间距的限制 21

3.2.7 紧凑型输电线路相问距离结论 22

3.3 远距离紧凑型输电线路的相参数平衡问题 23

3.3.1 线路相参数平衡问题计算方法 24

3.3.2 线路相参数平衡问题计算结果 25

3.3.3 远距离紧凑型线路相参数平衡问题结论 27

第4章 紧凑型输电线路的电磁环境 28

4.1 电磁环境限值 28

4.1.1 工频电场 28

4.1.2 工频磁场 29

4.1.3 无线电干扰 30

4.1.4 可听噪声 31

4.2 电磁环境计算方法与计算条件 31

4.2.1 无线电干扰 31

4.2.2 可听噪声 32

4.2.3 电晕损失 33

4.2.4 电磁环境计算条件 39

4.3 紧凑型输电线路参数对电磁环境的影响 40

4.3.1 分裂间距对紧凑型线路导线表面电场强度的影响 40

4.3.2 导线外径对紧凑型线路电磁环境的影响 41

4.3.3 导线分裂数对紧凑型线路电磁环境的影响 41

4.3.4 导线高度对紧凑型线路电磁环境的影响 42

4.3.5 相序对同塔双回紧凑型线路电磁环境的影响 43

4.4 紧凑型输电线路子导线排列的优化 45

4.4.1 紧凑型线路子导线表面电场强度均匀性分析 45

4.4.2 紧凑型线路子导线不均匀排列优化方法 45

4.4.3 紧凑型线路子导线的优化方案 46

4.5 海拔高度对输电线路电磁环境影响的试验研究 49

4.5.1 高海拔电晕效应试验 49

4.5.2 海拔高度对导线电晕可听噪声的影响 52

4.5.3 海拔高度对导线电晕无线电干扰的影响 55

4.5.4 海拔对电磁环境影响小结 59

4.6 本章小结（基于大输送容量目标和电磁环境限制的柔性紧凑型输电线路推荐导线方案） 59

第5章 串联电容补偿的输电线路次同步振荡（SSR）问题 61

5.1 概述 61

5.1.1 SSR问题的提出及我国的多模态SSR问题 61

5.1.2 SSR的形成机理 62

5.1.3 SSR的危害 63

5.2 SSR问题的研究方法 64

5.2.1 频域分析法 64

5.2.2 时域仿真法 64

5.2.3 多机多模态SSR特征值分析方法 65

5.3 抑制SSR问题的研究与应用现状 68

5.3.1 SSR的典型抑制措施 68

5.3.2 附加励磁阻尼控制的研究现状及问题 70

5.3.3 静止无功补偿器抑制SSR的研究现状 72

5.4 本章小结 72

第6章 附加励磁阻尼控制抵制SSR的研究 73

6.1 基于遗传-模拟退火算法的SEDC优化设计 73

6.1.1 SEDC控制器设计的现状和问题 73

6.1.2 基于独立模态空间控制思想的SEDC控制器结构设计 76

6.1.3 基于GASA的SEDC控制参数优化设计 82

6.1.4 SEDC控制参数优化设计的验证 87

6.2 SEDC与励磁系统的配合 93

6.2.1 SEDC控制信号对励磁系统的通过性要求 94

6.2.2 SEDC对励磁系统主要常规功能的影响 95

6.2.3 硬件测试试验 101

6.3 SEDC工业装置研制和现场试验分析 112

6.3.1 应用SEDC抑制上都电厂多模态SSR的工程应用情况 113

6.3.2 现场试验主要结果分析 114

6.3.3 现场试验结果与仿真计算的对比研究 118

6.4 本章小结 121

第7章 静止无功补偿器抑制SSR的研究 123

7.1 SVC抑制SSR的机理研究 123

7.1.1 SVC主电路 123

7.1.2 SVC滤波器设计 124

7.1.3 SVC容量设计 126

7.1.4 SVC抑制SSR机理研究 127

7.2 SVC次同步阻尼控制器的优化设计 129

7.2.1 SVC SSDC总体设计 129

7.2.2 SVC SSDC的特点 129

7.2.3 SVC SSDC的设计目标 130

7.2.4 SVC SSDC的结构设计 130

7.2.5 SVC SSDC的参数设计 132

7.3 优化SVC SSDC效果验证 133

7.3.1 GASA优化SVC SSDC参数 133

7.3.2 优化后SVC SSDC效果验证 133

7.3.3 SVC控制对系统的影响分析 136

7.4 本章小结 141

第8章 柔性紧凑型线路的工频电磁暂态特性 142

8.1 柔性紧凑型输电系统接地系数的特点及其对工频过电压的影响 142

8.1.1 接地系数对工频过电压特性的影响 142

8.1.2 柔性紧凑型输电系统接地系数特点 144

8.1.3 柔性紧凑型输电系统不对称接地电压升高的限制措施 146

8.2 柔性紧凑型输电系统并联电抗器及其中性点小电抗的选择 149

8.2.1 紧凑型线路高抗中性点小电抗选择的困难 149

8.2.2 柔性紧凑型输电系统对高抗及其中性点小电抗选择的考虑 150

8.3 本章小结 151

第9章 柔性紧凑型线路的操作电磁暂态问题 153

9.1 柔性紧凑型输电系统的正常和故障操作过电压及防护方法研究 153

9.1.1 空载线路合闸过电压特性的建模分析与仿真验证 154

9.1.2 单相重合闸过电压特性的建模分析与仿真验证 159

9.1.3 甩负荷操作过电压特性的建模分析与仿真验证 164

9.1.4 综合优化限制措施的研究 167

9.2 柔性紧凑型输电系统的故障清除过电压对带电作业的影响 168

9.2.1 紧凑型线路的带电作业问题 168

9.2.2 柔性紧凑型输电的故障清除过电压特性 169

9.3 本章小结 170

第10章 柔性紧凑型输电系统的潜供电流与恢复电压 171

10.1 柔性紧凑型输电系统电气参数特点对潜供电弧特性的影响 171

10.1.1 输电线路的潜供电弧参数 171

10.1.2 紧凑型线路参数特性对潜供电弧参数的影响 172

10.1.3 串联补偿装置对潜供电弧参数的影响 172

10.2 线路长度增加对串补输电系统潜供电弧参数的改变 173

10.2.1 远距离长线路输电的仿真试验 173

10.2.2 仿真结果的电路参数解析分析 176

10.3 设置开关站的远距离柔性紧凑型输电系统潜供电弧参数特性 177

10.3.1 设置开关站的远距离柔性紧凑型输电系统仿真试验 178

10.3.2 仿真结果的电路参数解析分析 179

10.4 柔性紧凑型输电系统潜供电流和恢复电压参数优化探讨 181

10.5 本章小结 182

第11章 柔性紧凑型输电系统的继电保护 183

11.1 柔性紧凑型线路模型分析 183

11.1.1 基于分布参数线路和集中补偿元件的两端口网络 183

11.1.2 线路参数及典型仿真系统 185

11.2 传统继电保护应用于柔性紧凑型输电系统的分析与改进 187

11.2.1 分相差动保护 187

11.2.2 距离保护 193

11.2.3 方向保护 201

11.2.4 相差高频保护 206

11.2.5 故障测距 208

11.3 行波故障检测在柔性紧凑型线路中的应用 211

11.3.1 基于波阻抗继电器的行波方向保护 212

11.3.2 基于初始行波的故障识别与选相 217

11.4 本章小结 227

第12章 柔性紧凑型输电的关键参数选取及典型配置 230

12.1 各种措施对提高暂态稳定条件下极限输送能力的理论分析与计算 230

12.1.1 各电压等级常规及紧凑型线路输电能力计算曲线 231

12.1.2 增加输电线路回数对长距离传输线传输极限提高的作用 231

12.1.3 减少故障切除时间对传输极限提高的作用 232

12.1.4 减少切除线路长度对传输极限提高的作用 233

12.1.5 固定串联补偿（FSC）与晶闸管控制的串联电容补偿（TCSC）对传输极限的作用 234

12.1.6 SVC与静止同步补偿器（STATCOM）对传输极限影响的分析 235

12.2 柔性紧凑型输电技术提高远距离输送能力的效果及论证分析 237

12.2.1 柔性紧凑型输电系统静态稳定条件下输送能力分析与比较 237

12.2.2 柔性紧凑型输电系统面对的综合性技术问题 237

12.3 柔性紧凑型输电系统暂稳条件下的仿真和参数选取 238

12.3.1 EPRI（China）－7节点系统送、受端系统背景下的仿真 238

12.3.2 鲤鱼江水电厂2015年送出工程背景仿真 239

12.3.3 暂态稳定条件下的仿真结论 241

12.4 远距离大容量的柔性紧凑型输电线路典型配置 241

第13章 大截面导线研究 244

13.1 圆线同心绞大截面导线研究 244

13.1.1 国内大截面导线开发历史 244

13.1.2 圆线同心绞大截面导线的结构及设计思路 244

13.1.3 大截面导线生产工艺研究 244

13.1.4 圆线同心绞大截面导线截面等级研究 245

13.2 新型型线同心绞架空导线研究 245

13.2.1 新型型线同心绞大截面导线特点研究 245

13.2.2 型线同心绞架空导线的结构及性能研究 246

13.2.3 型线同心绞导线国内外发展现状 247

13.3 大截面导线试制 247

13.4 本章小结 251

第14章 耐热铝合金导线的研究 252

14.1 耐热铝合金的耐热机理研究 252

14.1.1 耐热铝合金长期运行温度研究 253

14.1.2 导电率60％IACS耐热铝合金技术改进研究 255

14.2 高强度耐热铝合金研究开发 256

14.2.1 高强度耐热铝合金的生产工艺研究 256

14.2.2 高强度耐热铝合金试制 257

14.2.3 耐热铝合金导线截面等级研究 258

14.3 本章小结 259

第15章 碳纤维复合加强芯材料及导线研究 261

15.1 碳纤维复合加强芯导线特性及国内外应用情况 261

15.1.1 碳纤维复合加强芯导线特性 261

15.1.2 国内外使用情况 264

15.2 碳纤维复合芯铝导线试验研究 265

15.2.1 导线常规试验 265

15.2.2 导线型式试验 269

15.2.3 工程应用性研究试验 273

15.3 碳纤维复合芯导线经济比较分析 274

15.3.1 工程概况 274

15.3.2 导线选型比较方案 274

15.3.3 经济比较分析 275

15.4 本章小结 278

参考文献 279

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