第3版 前言
高壓直流輸電技術(shù)是一項不斷創(chuàng)新、不斷發(fā)展的技術(shù)。在本書第2版發(fā)行到現(xiàn)在的7年間，直流輸電又有許多新進(jìn)展：世界范圍內(nèi)又有大量高壓直流輸電工程投入運(yùn)行；傳統(tǒng)高壓直流輸電的電壓等級進(jìn)一步提升；全控型功率器件的快速發(fā)展進(jìn)一步拓展了器件換相直流輸電的應(yīng)用；多端直流與直流電網(wǎng)得到重視和發(fā)展。為適應(yīng)高壓直流輸電的這些新發(fā)展，有必要對上一版的內(nèi)容進(jìn)行更新和擴(kuò)展。
本書第2版已在許多高校的電氣類專業(yè)作為教材或參考書使用。作者收到了大量寶貴的反饋意見和建議，在第3版中參考這些意見和建議對內(nèi)容進(jìn)行了修改和補(bǔ)充。
第3版章節(jié)結(jié)構(gòu)上有一些調(diào)整：第1章依然是關(guān)于直流輸電的基本概念、分類及發(fā)展，只是內(nèi)容做了更新。第2~7章重點(diǎn)討論電網(wǎng)換相高壓直流輸電。第8章和第9章分別探討器件換相直流輸電的基本原理和多端直流輸電與直流電網(wǎng)。與章節(jié)變化相對應(yīng)，對配套的習(xí)題（www�眂mpedu�眂om）也進(jìn)行了調(diào)整。又有幾位新的博士研究生參加了第3版內(nèi)容的整理工作，他們是林少伯、曹昕、周光陽，對他們的辛勤付出表示感謝。

作者

第2版前言

高壓直流輸電（HVDC）以其可實(shí)現(xiàn)交流電網(wǎng)的異步連接、控制靈活性強(qiáng)等特點(diǎn)正得到快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。特別是隨著大范圍能源優(yōu)化配置、大規(guī)�？稍偕�能源發(fā)電并網(wǎng)等需求的擴(kuò)大，直流輸電工程項目得到快速實(shí)施。在本書第1版發(fā)行以來的3年多時間里，僅在國內(nèi)就有與早期30年同樣數(shù)量的直流工程運(yùn)行或?qū)嵤�。這些工程對高壓直流輸電技術(shù)提出了新的要求，同時也對高壓直流輸電技術(shù)的發(fā)展起到重要的推進(jìn)作用。因此有必要對本書第1版進(jìn)行更新，盡可能充分反映這些直流工程的狀況和當(dāng)前直流輸電技術(shù)的發(fā)展。
本書發(fā)行后得到許多電氣類高校的認(rèn)可，作為教材使用。依據(jù)廣大讀者的反饋意見，本版對第1版中發(fā)現(xiàn)的錯誤進(jìn)行了更正，對一些較為復(fù)雜的理論，也進(jìn)行了更為詳盡的描述。另外，為便于廣大師生的教學(xué)和學(xué)習(xí)實(shí)踐，作者編輯了與之配套的習(xí)題集及參考解答。

作者

第1版前言

高壓直流輸電（High Voltage Direct Current, HVDC）是電力電子技術(shù)應(yīng)用最為重要、最為傳統(tǒng)，也是發(fā)展最為活躍的領(lǐng)域之一。在電力電子新技術(shù)系列圖書中，有一本論述高壓直流輸電及其發(fā)展的分冊是不可或缺的。目前世界上已有近140項高壓直流輸電工程投入運(yùn)行，我國也已有20項高壓直流輸電工程在國家電力網(wǎng)架中起到優(yōu)化能源配置、保障國家能源安全和促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要作用。隨著國家西電東送、南北互供、全國連網(wǎng)戰(zhàn)略方針的實(shí)施，加快建設(shè)以百萬伏級交流和±660kV、±800kV、±1100kV級直流系統(tǒng)特高壓電網(wǎng)為核心的堅強(qiáng)的電力網(wǎng)架已成為趨勢。中國將建設(shè)世界上輸送容量最大、輸送距離最遠(yuǎn)的高壓直流輸電工程。特高壓直流輸電的發(fā)展將帶來拓?fù)�、設(shè)計、控制與運(yùn)行的新變化和新問題，是以往有關(guān)直流輸電的著作中不曾涉及的內(nèi)容。另外，隨著電力電子技術(shù)與微機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，許多以可關(guān)斷器件為核心的新型直流輸電技術(shù)，如基于GTO（Gate Turn�瞣ff，門極關(guān)斷）晶閘管的BTB（Back to Back,背靠背）非同步網(wǎng)互連技術(shù)、基于IGBT（Insulated Gate Biplor Transistor,絕緣柵雙極型晶體管）的VSC（Voltage Source Converter,電壓源換流器）直流輸電等也得到快速發(fā)展。本書力圖通過有限篇幅全面論述電力電子技術(shù)在高壓直流輸電領(lǐng)域中的應(yīng)用，內(nèi)容包括直流輸電的系統(tǒng)構(gòu)成、基本特性、運(yùn)行控制及最新發(fā)展。
電力電子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域非常寬廣，在其系列圖書中有這樣一本涉及高壓直流輸電的分冊，對研究電力電子的技術(shù)人員，開闊視野，關(guān)注電力電子技術(shù)在大功率電力傳輸中的應(yīng)用起到一定的推進(jìn)作用。
高壓直流輸電技術(shù)涉及器件、電路、設(shè)備、控制方法等各個層次，既有直流輸電本身的特性分析與設(shè)計，又有與交流系統(tǒng)的相互作用及其分析。前已述及，直流輸電技術(shù)是電力電子技術(shù)應(yīng)用最為傳統(tǒng)的領(lǐng)域之一，因此有關(guān)直流輸電的最初的著作距今已有近30年的歷史。1979年，由華北電力學(xué)院直流輸電研究室翻譯、水利電力出版社出版的由波謝所著的《直流輸電結(jié)線及運(yùn)行方式》成為最早系統(tǒng)介紹直流輸電技術(shù)的譯作。其后，由我國浙江大學(xué)發(fā)電教研組直流輸電科研組編寫、電力工業(yè)出版社1982年出版的《直流輸電》成為我國第一本系統(tǒng)介紹高壓直流輸電的著作。該書基于當(dāng)時直流輸電技術(shù)發(fā)展的水平，系統(tǒng)介紹了高壓直流輸電的構(gòu)成、特性、控制、保護(hù)，成為我國直流輸電的經(jīng)典著作。后來又有許多直流輸電的著作從設(shè)備、運(yùn)行、諧波等不同側(cè)面探究高壓直流輸電相關(guān)問題。2004年，由趙畹君主編、中國電力出版社出版的《高壓直流輸電工程技術(shù)》從工程應(yīng)用的角度系統(tǒng)論述了直流輸電的設(shè)計與運(yùn)行控制方法。國外較經(jīng)典的著作包括Jos Arrilaga的《High Voltage Direct Current Transmission》，町田武彥的《直流輸電》《直流輸電工學(xué)，電力電子技術(shù)應(yīng)用》（日文）都是在直流輸電發(fā)展早期問世的著作，并隨著直流輸電技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了修訂。由此可見，有關(guān)高壓直流輸電技術(shù)的專著或譯著已經(jīng)很多，編寫本書的意義何在？這需要從本書的特點(diǎn)說明：①突出直流輸電技術(shù)的新發(fā)展，全面論述基于全控器件的直流輸電技術(shù)的原理與工程應(yīng)用；②突出特高壓直流輸電技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，提出特高壓直流輸電技術(shù)面臨的問題及其解決方案；③把直流輸電的基本原理與運(yùn)行控制相結(jié)合，在介紹直流輸電功率變換特性的同時，在有限的篇幅中，完整描述直流輸電與交流系統(tǒng)相互作用的基本問題；④前已述及，作為電力電子新技術(shù)系列圖書之一，強(qiáng)調(diào)電力電子技術(shù)在大容量電能傳輸中的作用，強(qiáng)調(diào)直流輸電技術(shù)及其發(fā)展相應(yīng)的器件、電路及系統(tǒng)的特點(diǎn)成為本書的特色之一。
本書力求做到：
(1)全面性系統(tǒng)介紹高壓直流輸電技術(shù)相關(guān)的器件、電路、設(shè)備、控制、保護(hù)及其與交流系統(tǒng)的相互作用。
(2)新穎性給出高壓直流輸電技術(shù)的最新發(fā)展，包括器件、電路拓?fù)浼翱刂品椒ǖ淖钚逻M(jìn)展。
(3)工程性結(jié)合直流輸電運(yùn)行過程中的問題，闡明這些問題的性質(zhì)及其解決方法。
本書可作為：
1)電氣工程相關(guān)專業(yè)本科生學(xué)習(xí)電力電子技術(shù)應(yīng)用課程的教材或參考書；
2)電力電子相關(guān)專業(yè)研究生學(xué)習(xí)高壓直流輸電技術(shù)的教材或參考書；
3)電力電子工程相關(guān)專業(yè)的工程技術(shù)人員的技術(shù)參考書。
本書共分8章。其中第1章為緒論，介紹了高壓直流輸電的基本概念、構(gòu)成與分類，高壓直流輸電的特點(diǎn)及適用場合，高壓直流輸電的歷史與國外的現(xiàn)狀，其中介紹了直流發(fā)展史上具有重要意義的工程實(shí)例；緒論中還介紹了直流輸電在我國的發(fā)展及未來的發(fā)展規(guī)劃，最后述及高壓直流輸電技術(shù)的新進(jìn)展。第2章討論高壓直流輸電的主要電氣設(shè)備。在對系統(tǒng)構(gòu)成及設(shè)備分類做出說明的基礎(chǔ)上，通過原理分析、圖片展示等方式使讀者對高壓直流輸電的主要設(shè)備建立基本概念。第3章給出高壓直流輸電換流器的基本原理，本章通過從整流器的工作原理到逆變器的工作原理，從6脈波橋特性到12脈波橋特性，從正常運(yùn)行方式到故障運(yùn)行狀態(tài)，系統(tǒng)論述了換流器的基本特性、基本關(guān)系式及典型波形、曲線。第4章在介紹諧波危害、無功功率不平衡帶來的影響基礎(chǔ)上，論述了高壓直流輸電諧波問題、無功補(bǔ)償問題，給出了傳統(tǒng)和正在發(fā)展中的諧波抑制方法和無功補(bǔ)償方法，還結(jié)合SVC（Static Var Compensator，靜止無功補(bǔ)償器）在弱交流受端系統(tǒng)的應(yīng)用、換流器動態(tài)無功調(diào)節(jié)，給出了無功控制技術(shù)的新進(jìn)展。第5章論述常規(guī)電網(wǎng)換相高壓直流輸電的控制與保護(hù)技術(shù)，給出了包括定電壓控制、定電流控制、定功率控制、定關(guān)斷角控制在內(nèi)的基本控制方法，討論了直流系統(tǒng)整流器、逆變器的協(xié)調(diào)控制、潮流反轉(zhuǎn)、起動、停止等的控制方法及系統(tǒng)出現(xiàn)各種故障時的保護(hù)措施。第6章則系統(tǒng)論述直流輸電的運(yùn)行特性及其與交流系統(tǒng)的相互作用，討論了直流輸電對于交流系統(tǒng)的控制作用。第7章專門討論基于器件換相的新型直流輸電技術(shù)，在介紹全控器件的發(fā)展與特性的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)探討了基于電壓源換流器（VSC）型的直流輸電（又稱為輕型直流輸電或柔性直流輸電）的基本原理、電路結(jié)構(gòu)、控制方法和工程應(yīng)用。第8章給出了電網(wǎng)換相直流輸電（本書中又稱為常規(guī)直流輸電）技術(shù)的新發(fā)展。
本書由韓民曉負(fù)責(zé)第1、5、6、7章的編寫和主編工作，文俊負(fù)責(zé)第2、3、8章的編寫，徐永海負(fù)責(zé)第4章的編寫，博士研究生丁輝參與本書部分章節(jié)的編寫和材料的補(bǔ)充。華北電力大學(xué)柔性電力技術(shù)研究所多位老師在本書的編寫過程中給予指正和幫助，碩士研究生盧迪平、邱麗霓幫助完成書稿輸入和圖表繪制，在此表示誠摯的感謝。
本書從立項到內(nèi)容定位一直得到西安交通大學(xué)王兆安老師的關(guān)心、鼓勵和指導(dǎo)，在此表示衷心的感謝。
高壓直流輸電技術(shù)既傳統(tǒng)又新穎、既理論又實(shí)踐，因此作為電力電子新技術(shù)系列圖書中的一冊，要全面反映這一技術(shù)確有難度。加上作者水平的限制，書中存在錯誤和不妥之處在所難免，敬請廣大讀者加以批評指正。作者的目的是提供電力電子技術(shù)在該領(lǐng)域應(yīng)用的基本知識，以期為對該領(lǐng)域關(guān)注的技術(shù)人員、師生提供參考。