前言
自1998年葛洲坝-上海±500kV直流输电工程投运至今,高压直流输电技术在我国的发展和应用已有20多年,期间我国直流输电工程经历了由国外供应商总承包到中外合作研究、建设再到完全自主国产化三个阶段。目前我国已经成为世界上高压直流输电工程投运最多、技术水平最先进的国家。
直流输电技术损耗小、运行方式灵活,适用于远距离、大容量的电能传输。由于我国存在资源与负荷呈逆向分布的特征,远距离、大容量输电成为首选,我国直流输电技术高速发展,相继建成了数个世界上直流电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远的特高压直流输电工程,但绝大多数为常规直流,这使得多条直流线路从不同能源基地向同一负荷中心输电,导致出现多馈入直流输电情况,多馈入直流传输功率大、落点密集、耦合紧密,故障时极有可能导致级联换相失败的发生,严重威胁电网的安全稳定运行。而近年来基于模块化多电平电压源换流器的柔性直流输电(MMC-HVDC)具有无换相失败的特点,能有效地解决该问题,同时还具备不需要无功补偿、有功无功解耦控制等优势,但柔性直流输电相比常规直流输电存在成本高、容量小、故障电流限制能力差等缺点。
若将常规直流输电与柔性直流输电通过不同的接线方式和拓扑进行结合,形成混合直流输电系统,可以一定程度上克服两者各自存在的问题,发挥两者各自的长处。因此,高压混合直流输电已经成为远距离输电方式的研究和应用热点。
昆柳龙直流工程正是采用混合直流输电方案,其送端站采用常规直流,充分发挥常规直流容量大、造价低的优势;受端站采用柔性直流,充分发挥柔性直流无换相失败、无需无功补偿的优势。昆柳龙直流工程是世界上首个特高压多端混合直流工程,也是世界上首个具备架空线路直流故障自清除能力的柔性直流输电工程,运行方式多样、技术复杂,为了提高现场运维人员的技能水平,保证工程的稳定运行,特组织编写本书。
本书共分为14章,第1章介绍了高压直流输电技术的特点和发展情况;第2~4章介绍了昆柳龙直流工程的运行方式、柔直换流的基本原理以及多端混合直流控制与保护逻辑等;第5、6章以点对点直流输电工程和昆柳龙三端直流输电工程为例,对比介绍了常规两端直流与多端混合直流输电系统结构、参数设计和运行方式;第7章介绍了高压柔性直流输电线路设计、选型和绝缘配合等基本理论;第8~14章以理论加实践经验的方式,详细介绍了特高压柔性直流输电系统一次侧和二次侧设备的运维技术。
由于编者水平有限,书中难免存在疏漏及不足之处,敬请读者批评指正。
编者