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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