目前，我國已建成以特高壓為主的交直流混聯(lián)大電網(wǎng)，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，電網(wǎng)安全運行也面臨新的挑戰(zhàn)。交流故障可能會導(dǎo)致直流換相失敗，甚至引發(fā)直流閉鎖。2016年9月，國家重點研發(fā)計劃基礎(chǔ)理論研究項目“大型交直流混聯(lián)電網(wǎng)運行控制與保護”獲批立項。該項目由清華大學(xué)電機系董新洲教授帶隊，取得了一批原創(chuàng)性成果，為我國大型交直流混聯(lián)電網(wǎng)運行控制和保護提供了理論支撐和技術(shù)支持。

《交直流混聯(lián)大電網(wǎng)系統(tǒng)保護》匯集了“大型交直流混聯(lián)電網(wǎng)運行控制與保護”項目的研究成果，從保護大電網(wǎng)安全的目標出發(fā)，以系統(tǒng)保護的視角分析了交直流混聯(lián)大電網(wǎng)在連鎖故障過程中傳統(tǒng)繼電保護的動作行為，明確指出故障切除以后出現(xiàn)的事故過負荷及振蕩過程中繼電保護的不正確動作是傳統(tǒng)繼電保護所存在的主要問題。

本書結(jié)合國內(nèi)外連鎖故障典型案例，介紹了國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，提出了交直流混聯(lián)大電網(wǎng)系統(tǒng)保護的構(gòu)思；介紹了可對故障轉(zhuǎn)移過負荷影響免疫的距離保護，核心是利用站域信息獲取系統(tǒng)運行方式，實現(xiàn)戴維南等效阻抗的應(yīng)用；介紹了可對系統(tǒng)振蕩影響免疫的距離保護，核心是利用相和相間補償電壓構(gòu)成距離保護的動作判據(jù)以消除系統(tǒng)振蕩對繼電保護的不利影響。

本書還介紹了換相失敗預(yù)防與控制技術(shù)，論述了第一次換相失敗的不可避免性，提出了在后續(xù)換相過程中可采取的控制措施和規(guī)避方法；研究了多饋入直流線路一回閉鎖后，健全線路主動參與功率調(diào)節(jié)，避免引發(fā)交流線路嚴重過負荷誤跳閘的措施；討論了架空輸電線路自適應(yīng)過負荷保護問題，提出在避免距離保護過負荷誤動的同時，當(dāng)出現(xiàn)嚴重過熱、弧垂增大等現(xiàn)象威脅輸電線路安全時，應(yīng)采用的相應(yīng)保護切除策略。

書中所提到的“系統(tǒng)保護”，不同于繼電保護，而是指在保證電氣設(shè)備安全的前提下，以保障系統(tǒng)安全為目的，主要表現(xiàn)形式為維系電網(wǎng)拓撲的完整，保證發(fā)電功率和消費功率的平衡，從而降低頻率失穩(wěn)、功角失穩(wěn)和電壓失穩(wěn)的風(fēng)險，阻斷連鎖故障發(fā)生發(fā)展的鏈條，防止出現(xiàn)大面積停電事故。

《交直流混聯(lián)大電網(wǎng)系統(tǒng)保護》的出版旨在為從事電力系統(tǒng)繼電保護和安全穩(wěn)定控制的人員提供參考。本書今年列入了國家電網(wǎng)有限公司電力科技著作出版項目。

【專家推薦】

本書內(nèi)容新穎，所提的“不跳閘的繼電保護”“換相失敗防控”等概念形象具體，對于連鎖故障及連鎖故障引發(fā)大停電問題的認識全面客觀。書中所述理論和技術(shù)措施完整、自成體系，對于完善健全電網(wǎng)安全防控體系具有重要作用。

——中國科學(xué)院院士 周孝信

本書是對傳統(tǒng)繼電保護理論和技術(shù)的豐富和發(fā)展，也是對保護與控制協(xié)調(diào)配合研究的積極探索和嘗試。本書的問世將有力促進電力系統(tǒng)繼電保護和安全穩(wěn)定控制技術(shù)的研究和發(fā)展，所提出的技術(shù)也將進一步提升交直流混聯(lián)大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行水平。

——中國科學(xué)院院士 程時杰

本書立意新穎、視角獨特，對問題的分析深刻、透徹，擴大并深化了繼電保護研究范圍，厘清了繼電保護和安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)的關(guān)系和界限，為繼電保護和安全穩(wěn)定控制技術(shù)的融合創(chuàng)造了條件。

——顧毓琇電機工程獎獲得者 陳德樹

本書作者長期從事電力系統(tǒng)故障分析和繼電保護技術(shù)研究，對于問題的分析深刻、機理清晰。書中提到的解決問題的方法和措施具體可行、系統(tǒng)性強，對于完善電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行體系、提升安全穩(wěn)定運行水平具有重要作用。

——顧毓琇電機工程獎獲得者 孫光輝

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