《输变电装备关键技术与应用丛书 换流阀及控制保护》对输变电系统中的晶闸管换流阀及直流输电控制系统的设备、关键技术与应用进行了系统介绍，阐述了晶闸管换流阀及直流输电控制系统结构，详细说明了晶闸管换流阀的设备构成、控制系统、冷却系统、试验技术、维护技术及其他关键技术，以及直流输电控制系统的分层结构、保护系统分区、设备、通信及其他关键技术。该书系统介绍了晶闸管换流阀关键元器件、主回路设计、绝缘设计、电流应力及热应力分析、结构设计、防火设计、仿真技术、触发监视、光通信回路、型式试验、例行试验、现场试验及直流输电换流站系统、控制系统、保护系统、运行人员控制系统、接地极线路监视系统、对时系统、实时仿真系统、通信系统、保护系统的分层结构及关键技术，并给出了具体的工程应用案例。该书作者均来自晶闸管换流阀及直流输电控制系统研究、开发、试验及应用的第一线，有着较高的学术与专业水平，该书总结了作者近年来的研究成果。
该书共14章，分上、下两篇。上篇晶闸管换流阀，包括直流输电换流阀概述、换流阀的组成及主要设备、换流阀关键技术、换流阀控制系统、换流阀试验技术、换流阀冷却系统、换流阀维护技术、换流阀工程应用案例；下篇直流控制保护系统，包括直流输电控制保护概述、控制系统分层结构及保护系统分区、直流输电控制保护系统设备、直流输电控制保护系统通信、直流输电控制保护系统关键技术、直流输变电设备的典型故障分析案例。
《输变电装备关键技术与应用丛书 换流阀及控制保护》适用于从事晶闸管换流阀及直流输电控制系统研究、设计、使用的技术人员及高等学校电力专业师生，也可供从事电力系统一次、二次专业系统、基建、调度、运维、检修技术人员和设备研发人员参考。
本书是在总结许继集团和南瑞集团参与中国众多直流工程：锦屏-苏南、哈密-郑州、灵州-绍兴、锡盟-泰州、扎鲁特-青州等工程换流阀和控制保护设备基础上，以厂家的角度，针对换流阀设备的关键技术、设备主要结构、性能指标、产品特点；设备组部件材料和工艺、设备运行维护、事故处理的关键技术及要求等面编制，它对我国直流输电工程换流阀和控制保护的设计、运行、维护技术的提高具有重要的意义。
电力系统将自然界中的一次能源通过发电装置转化成电能，再经输电、变电及配电系统将电能供应到各负荷中心。在输电部分，高压直流输电系统在大容量、远距离输送方面具有经济、稳定和灵活等优势。换流阀是高压直流输电系统的核心设备，其价值占换流站成套设备总价的22%～25%。以晶闸管换流阀为典型代表的输变电设备在电力的生产、传输和配送中起着不可替代的作用，输变电设备的安全稳定是保证电力系统安全、经济运行的重要前提。
我国的高压直流输电技术蓬勃发展，已处于世界领先水平，引领直流输电技术的发展。特高压直流输电工程是一项庞大的系统工程，工程所涉及的设备品种繁多、数量巨大，其中以换流阀、直流控制保护系统为代表的输变电设备是构成直流输电回路的最关键、最核心、最重要的一、二次主设备。我国换流阀及直流控制保护技术由20世纪80年代开始的“技贸结合、技术引进、联合设计、合作制造”，发展到现在的自主设计研发、具有全面自主知识产权的新高度。电压等级从±50kV提升至±1100kV，输送容量从60MW提升至12 000MW，从完全引进国外技术逐步发展到自主设计、完全自主产权。
本书分为上、下两篇，分别为晶闸管换流阀和直流控制保护系统，共14章。其中，上篇晶闸管换流阀共8章，对直流输电系统中的换流阀，特别是晶闸管换流阀的相关内容进行了认真细致地介绍和分析。第1章介绍了直流输电换流阀的基本概念，包括换流阀的原理、拓扑、发展现状和技术性能等；第2～3章介绍了换流阀的组成、主要设备和关键技术，包括换流阀的技术路线、关键元器件、主回路设计、绝缘设计、电流应力及热应力分析、结构设计、防火设计和仿真技术等；第4～7章介绍了晶闸管换流阀的关键系统及关键技术，包括换流阀控制系统、冷却系统、试验技术及维护技术；第8章介绍了换流阀工程的典型应用案例。下篇直流控制保护系统共6章，对直流输电的控制系统、保护系统及通信系统的结构、分区、设备及关键技术进行了详细介绍。第9章介绍了直流输电系统的基本情况；第10章介绍了控制系统分层结构及保护系统分区；第11章介绍了直流输电控制保护系统设备，从控制系统、保护系统、运行人员控制系统、接地极线路监视系统、谐波监视系统、对时系统和实时仿真系统7个方面分别进行了讲解；第12章从现场控制总线通信、快速控制总线通信、测量总线TDM通信和LAN网通信四个方面介绍了直流输电控制保护系统通信；第13章介绍了直流输电控制保护系统的冗余控制保护技术、可视化编程和调试技术、内置故障录波技术及特高压直流离散数字仿真技术；第14章介绍了直流输变电设备的典型故障分析案例。
此外，由于本书中出现大量的缩略词和相关专业符号，为方便读者阅读，已在书后缩略词及程序指令说明中列出英文全称和中文名称。
由于时间仓促，疏漏和不足之处在所难免，恳请读者批评指正，以便对书中内容不断进行完善。
姚为正，教授级高级工程师，国家“百千万人才工程”有突出贡献中青年专家，享受国务院政府特殊津贴专家。中国电工技术学会副理事长、中国电器工业协会副会长、工业控制系统产业联盟第一届理事会副理事长、中国电工技术学会能源互联网装备技术专业委员会主任委员、河南省电子学会第七届理事会副理事长。
长期从事大功率电力电子、高压直流输电换流阀和控制保护技术研发及管理工作。主持并完成国家“863计划”项目、国家重点研发计划项目；获得国家科学技术进步二等奖2项，省部级、行业级和国家电网公司科技奖励21项。
总序
前言
上篇 晶闸管换流阀
第1章 直流输电换流阀概述
1．1 换流器原理及其拓扑
1．1．1 6脉动整流器的工作原理及其拓扑
1．1．2 6脉动逆变器的工作原理及其拓扑
1．1．3 12脉动换流器的工作原理
1．2 换流阀的技术发展
1．2．1 国外换流阀的技术发展
1．2．2 国内换流阀的技术发展
1．3 换流阀的技术性能要求及特点
1．3．1 元器件的技术性能要求
1．3．2 电气性能要求
1．3．3 机械性能要求
1．3．4 阀电子电路性能要求
1．3．5 阀控设备性能要求
1．3．6 阀避雷器的性能及特点
参考文献
第2章 换流阀的组成及主要设备
2．1 换流阀的主要类型
2．1．1 电控换流阀
2．1．2 光控换流阀
2．2 换流阀关键元器件
2．2．1 晶闸管
2．2．2 阻尼回路、均压回路元件
2．2．3 饱和电抗器
2．2．4 阀避雷器
参考文献
第3章 换流阀关键技术
3．1 换流阀主回路设计
3．1．1 系统输入参数
3．1．2 单阀串联晶闸管数量确定
3．2 换流阀绝缘设计
3．2．1 换流阀内绝缘设计
3．2．2 换流阀外绝缘设计
3．3 换流阀电流应力及热应力分析
3．3．1 换流阀电流应力分析
3．3．2 换流阀大角度运行能力
3．3．3 换流阀损耗
3．3．4 关键元器件热应力分析
3．3．5 换流阀冷却参数设计
3．4 换流阀结构设计
3．4．1 阀塔结构设计
3．4．2 阀组件结构设计
3．4．3 换流阀水路设计
3．4．4 换流阀抗震设计
3．5 换流阀防火设计
3．5．1 换流阀电气防火选型
3．5．2 换流阀结构防火措施
3．6 换流阀电气仿真技术
3．6．1 换流阀电路仿真
3．6．2 换流阀电场仿真
参考文献
第4章 换流阀控制系统
4．1 阀控系统
4．1．1 阀控系统触发
4．1．2 阀控设备监视
4．1．3 阀控系统接口
4．2 阀控触发监视原理
4．2．1 电控晶闸管级触发监视
4．2．2 光控晶闸管级触发监视
4．3 与换流阀光通信回路
4．3．1 光纤系统
4．3．2 光触发分配器
参考文献
第5章 换流阀试验技术
5．1 型式试验
……
下篇 直流控制保护系统
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