本書作者基于歐盟委員會分布式發(fā)電能源組織REALISEGRID項目的研究成果，對輸電網(wǎng)先進技術(shù)進行了全面闡釋，描繪了它們集成發(fā)展的中期路線圖，涉及新型電纜、實時熱容評定系統(tǒng)、柔性交流輸電、高壓直流輸電、潮流控制協(xié)調(diào)和電能存儲等技術(shù)，深入分析了它們的利弊和作用，并給出了對其進行技術(shù)經(jīng)濟評估時所需的數(shù)據(jù)和專家知識。
本書不僅給出了通用性的指南，還結(jié)合了許多工程應(yīng)用案例，展示了大量的實用信息和圖表。
本書可供從事電力系統(tǒng)輸電技術(shù)的科學(xué)研究、規(guī)劃設(shè)計、工程建設(shè)、運行檢修的專業(yè)技術(shù)人員使用，也可作為相關(guān)專業(yè)的本科生和研究生的參考書。
可再生能源發(fā)電的并網(wǎng)成為世界各地尤其是歐盟的管理者的宏偉目標，這需要對輸電系統(tǒng)進行重組再造。本書旨在解決這一問題。輸電網(wǎng)規(guī)劃和日常運行可采用革新性技術(shù)，以期更好地利用已有的基礎(chǔ)設(shè)施和減少新增設(shè)備。 本書在以下有可能在未來面對挑戰(zhàn)時為輸電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃者提供幫助的方面進行了技術(shù)的概述： 供電安全性； 可再生能源發(fā)電并網(wǎng)； 創(chuàng)建一體化能源市場（以歐盟為例）。 目前公眾對于是否投建新設(shè)備仍莫衷一是，加上管理上的復(fù)雜性，上述議題的重要性顯得愈發(fā)突出。本書從技術(shù)-經(jīng)濟性全方位視角來探討上述各項技術(shù)，而非單純從技術(shù)性角度。 本書面向輸電系統(tǒng)運營商提出了集成電力系統(tǒng)中具有發(fā)展前景的輸電技術(shù)的中長期技術(shù)路線圖。盡管本書起始的關(guān)注點為歐洲能源市場，但其中所探討的經(jīng)驗可推廣應(yīng)用于其他地區(qū)。
Gianluigi Migliavacca，意大利RSE研究公司的輸電規(guī)劃團隊的負責(zé)人（RSE公司在電力領(lǐng)域有廣泛研究），也是REALISEGRID項目的合作者（該項目為歐盟FP7項目，自2008年至2011年，研究歷時超過3年，共有20個合作方）。本書就REALISEGRID項目進行深入探討，其中涉及4家歐洲輸電系統(tǒng)運營商。
譯者序
原書前言
第1章輸電網(wǎng)前沿技術(shù)集成的中期路線圖
1.1輸電系統(tǒng)的演化
1.1.1歐洲（或歐盟）
1.1.2美國
1.1.3全球電力系統(tǒng)未來的焦點
1.1.4歐洲案例：泛歐地區(qū)輸電網(wǎng)絡(luò)面對的五大挑戰(zhàn)
1.1.5對2030年泛歐洲輸電系統(tǒng)的展望
1.2針對TSO的歐洲中期技術(shù)路線圖
1.2.1技術(shù)集成路線圖的適用范圍
1.2.2支持輸電系統(tǒng)的既定創(chuàng)新技術(shù)
1.2.3技術(shù)集成路線圖的概述
1.2.4無源設(shè)備集成技術(shù)路線圖
1.2.5有源設(shè)備技術(shù)集成路線圖
1.2.6實時監(jiān)控設(shè)備的技術(shù)集成路線圖
1.3結(jié)論
參考文獻
第2章新型電纜
2.1輸電電纜的發(fā)展簡史
2.2技術(shù)綜述
2.2.1電纜的基本組成
2.2.2擠包絕緣電纜系統(tǒng)
2.2.3自容式充油電纜系統(tǒng)
2.2.4其他類型的電纜
2.2.5電氣參數(shù)
2.3擠包絕緣電纜交流輸電的可靠性及運行歷史
2.3.1輸電電纜的運行
2.3.2電纜安裝
2.4長距離輸電
2.4.1特高壓交流電纜的最大輸電距離
2.4.2對網(wǎng)絡(luò)的影響及并聯(lián)補償
2.5高壓直流輸電電纜
2.5.1粘性浸漬紙絕緣高壓直流電纜系統(tǒng)
2.5.2高壓直流擠包絕緣電纜
2.5.3其他類型的高壓直流輸電電纜
2.5.4陸地輸電用高壓直流電纜
2.5.5高壓直流輸電電纜的主要特性
2.6輸電電纜的電氣應(yīng)力
2.6.1交流電纜的電氣應(yīng)力
2.6.2直流電纜的電氣應(yīng)力
2.6.3高壓直流電纜工程
2.7電纜對環(huán)境的影響
2.8電磁場
2.9電纜系統(tǒng)的投資成本
2.10其他革新技術(shù)
2.10.1超導(dǎo)電纜
2.10.2高溫超導(dǎo)電纜的設(shè)計
2.10.3高溫超導(dǎo)電纜的特點
2.11氣體絕緣線路
參考文獻
第3章實時熱容評定系統(tǒng)
3.1實時熱容評定系統(tǒng)的背景
3.2技術(shù)綜述
3.2.1建立實時熱容評定系統(tǒng)的目的
3.3實時熱容評定系統(tǒng)與輸電系統(tǒng)運營商的運營
3.4高壓輸電線路中設(shè)置實時熱容評定系統(tǒng)的益處
3.5有關(guān)實時熱容評定系統(tǒng)的說明
3.5.1分布式溫度傳感器的設(shè)計原則
3.6實時熱容評定系統(tǒng)中分布式溫度傳感器系統(tǒng)的應(yīng)用
3.7動態(tài)實時熱容評定系統(tǒng)與僅采用分布式溫度傳感器的系統(tǒng)的比較
3.8實時熱容評定系統(tǒng)的實現(xiàn)
3.9系統(tǒng)檢驗的專用檢測電路
3.9.1電纜設(shè)計
3.9.2測試電路的供電
3.9.3測試電路的特性
3.9.4估算地面熱阻率
3.9.5電阻測量值的確定
3.9.6額定電流的計算
3.9.7參數(shù)監(jiān)測及傳感器
3.10系統(tǒng)功能
3.10.1系統(tǒng)描述數(shù)據(jù)庫
3.10.2數(shù)學(xué)模型
3.10.3人機界面
3.10.4硬件要求
3.10.5現(xiàn)場輸入
3.10.6輸出
3.10.7用戶的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控設(shè)備直接輸入/輸出
3.11分布式溫度傳感器的測量方法
3.11.1未受干擾的地面溫度
3.12實時數(shù)據(jù)庫
3.13數(shù)學(xué)計算
3.14圖形用戶界面的特點
3.14.1圖形用戶界面
3.14.2警報窗口
3.14.3數(shù)據(jù)的歷史變化趨勢
3.15測試結(jié)果
3.15.1電纜發(fā)熱
3.16運行經(jīng)驗
3.17結(jié)論
參考文獻
第4章柔性交流輸電系統(tǒng)設(shè)備
4.1歷史和技術(shù)背景
4.2技術(shù)回顧
4.2.1并聯(lián)控制器
4.2.2串聯(lián)控制器
4.2.3復(fù)合控制器
4.2.4FACTS設(shè)備的可靠性和可用性
4.3FACTS設(shè)備的主要技術(shù)特征總結(jié)
4.4經(jīng)濟性和環(huán)境方面
4.4.1簡介
4.4.2FACTS的經(jīng)濟層面分析
4.4.3FACTS對環(huán)境的影響
4.5FACTS在網(wǎng)狀電網(wǎng)中的整合規(guī)劃
4.5.1FACTS在現(xiàn)代電力系統(tǒng)發(fā)展中的潛力
4.5.2傳輸擁塞緩解和提高容量
4.5.3FACTS應(yīng)用實例
4.5.4未來趨勢
4.6總結(jié)
參考文獻
第5章高壓直流輸電
5.1簡要歷史背景和展望
5.2技術(shù)綜述
5.2.1電網(wǎng)換相CSC HVDC
5.2.2自換相VSC HVDC
5.2.3可靠性和可用性
5.2.4VSC HVDC嵌入同步電網(wǎng)的影響
5.2.5多端HVDC輸電
5.2.6遠距離電力傳輸
5.3經(jīng)濟和環(huán)境方面
5.3.1HVDC輸電設(shè)備的成本要素
5.3.2HVDC輸電線路的環(huán)境影響
5.4精選至今仍在運行中的HVDC輸電項目
5.4.1歐洲的HVDC輸電項目
5.4.2美洲的HVDC輸電項目
5.4.3非洲的HVDC輸電項目
5.4.4亞洲的HVDC輸電項目
5.4.5總結(jié)和經(jīng)驗教訓(xùn)
5.5輸電網(wǎng)絡(luò)集成HVDC系統(tǒng)的規(guī)劃
5.5.1HVDC面向現(xiàn)代電力系統(tǒng)發(fā)展的潛力
5.5.2輸電阻塞的減輕和容量的增加
5.5.3異步運行的電網(wǎng)間的耦合
5.5.4海上風(fēng)電場的連接
5.6結(jié)論
參考文獻
第6章電力潮流控制設(shè)備的協(xié)調(diào)方法
引言
6.1為什么需要進行電力潮流設(shè)備的協(xié)調(diào)
6.2協(xié)調(diào)PST的現(xiàn)行技術(shù)途徑
6.2.1容量分配過程中PST的協(xié)調(diào)
6.2.2在TSO日前操作安全規(guī)劃中PST的協(xié)調(diào)性
6.2.3實時操作中PST的協(xié)調(diào)
6.2.4PST設(shè)備在北美的實時操作
6.3PFC設(shè)備協(xié)調(diào)控制的新方法
6.3.1關(guān)于PFC協(xié)調(diào)系統(tǒng)以前的工作
6.3.2對最新方法的分析
6.3.3未來協(xié)調(diào)方法的一般性討論
6.4總結(jié)
6.4.1容量分配
6.4.2日前安全計劃
6.4.3實時協(xié)調(diào)
參考文獻
第7章電能存儲：提高未來電力系統(tǒng)靈活性的新選擇
7.1未來的電力系統(tǒng)需要提高靈活性
7.2電能存儲的定義
7.3電能存儲在電網(wǎng)運行中的作用
7.3.1電能存儲在輸電系統(tǒng)中的作用
7.3.2電能存儲在配電系統(tǒng)中的作用
7.4歐洲未來儲能技術(shù)發(fā)展的推動力
7.5儲能技術(shù)在歐洲的應(yīng)用及發(fā)展前景
7.5.1物理儲能
7.5.2電磁儲能和靜電儲能
7.5.3化學(xué)儲能
7.5.4蓄熱
7.6儲能在美國和日本的應(yīng)用前景
7.6.1儲能在美國的應(yīng)用前景
7.6.2儲能在日本的應(yīng)用前景
7.7儲能技術(shù)的技術(shù)成熟度及成本
7.8儲能商業(yè)應(yīng)用的效益前景
7.8.1孤島電力系統(tǒng)儲能
7.8.2英國蘇格蘭奧克尼群島的電力儲能站
7.9結(jié)論
參考文獻
附錄
附錄A先進傳輸技術(shù)的術(shù)語解釋
A.1高溫超導(dǎo)（HTS）電纜
A.2氣體絕緣線路（GIL）
A.3高溫導(dǎo)線（HTC）
A.4移相變壓器（PST）
A.5基于實時熱評定（RTTR）的電纜/線路
A.6廣域監(jiān)測系統(tǒng)（WAMS）/同步相量測量單元（PMU）
A.7高壓直流輸電（HVDC）
A.8柔性交流輸電系統(tǒng)（FACTS）
A.9風(fēng)力抽水蓄能及風(fēng)機快速停機狀況下的電能供應(yīng)
A.10壓縮空氣儲能（CAES）
A.11飛輪儲能（FES）
A.12超導(dǎo)磁儲能（SMES）
A.13鈉硫（NaS）電池
A.14液流體電池（功率/能量存儲）
A.15超級電容器（儲能）
A.16鋰離子電池
A.17故障限流器（FCL）
A.18新型輸電塔
附錄B參考文獻
B.1背景
B.2路線圖和相關(guān)規(guī)范
B.3超導(dǎo)電纜
B.4PST
B.5基于RTTR的電纜和線路
B.6GIL
B.7HTC
B.8WAMS/PMU
B.9HVDC
B.10FACTS
B.11儲能技術(shù)
B.12限流器
B.13新型輸電塔
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