1、一、教學(xué)目的高壓直流輸電系統(tǒng)的運(yùn)行和控制是電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化、 電力電子等專業(yè)的一門(mén)重要技術(shù)基礎(chǔ)課程。高壓直流輸電系統(tǒng)主要研究的內(nèi)容是如何依靠電力電子變流技術(shù)以直流的形式實(shí)現(xiàn)電能的遠(yuǎn)距離傳遞的系統(tǒng)。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握高壓直流輸電系統(tǒng)的基本原理、在實(shí)際電能生產(chǎn)系統(tǒng)中的運(yùn)行特性、 控制特性及其結(jié)構(gòu)和元件等理論知識(shí)， 為從事實(shí)際工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本課程具有較強(qiáng)的綜合性和實(shí)用性，與工程實(shí)際聯(lián)系密切，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系工程實(shí)際，提高科學(xué)的思維能力具有重要的促進(jìn)作用。二、教學(xué)內(nèi)容與要求第一章緒論（講課2 學(xué)時(shí)）了解課程的主要內(nèi)容，重點(diǎn)了解高壓直流輸電系統(tǒng)的發(fā)展概況、基本組成及與交流輸電相比第二章

2、換流器理論及特性方程（講課4 學(xué)時(shí)）換流器的主要功能是完成交直流轉(zhuǎn)換，并通過(guò) HVDC聯(lián)絡(luò)線來(lái)控制潮流， 是直流輸電系統(tǒng)中完成電能傳遞的關(guān)鍵設(shè)備。通過(guò)本章的學(xué)習(xí)， 了解掌握換流器的閥特性以及實(shí)際換流電路的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行情況，掌握換相、觸發(fā)延遲角、換相角、熄弧角等基本概念，整流器和逆變器的工作方式。具體教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)安排如下：2.1、 閥特性（講課 1 學(xué)時(shí)）2.2、 換流器電路分析（講課1 學(xué)時(shí)）2.3、 整流器和逆變器工作方式（講課1 學(xué)時(shí)） 2.4、 交流量和直流量之間的關(guān)系（講課0.5 學(xué)時(shí)） 2.5、 多橋換流器（講課0.5 學(xué)時(shí)） 重點(diǎn)：整流器和逆變器工作方式。難點(diǎn)：多橋換流器的工作方式

3、。作業(yè)：什么是整流器和逆變器，其各自的工作方式是怎樣的？第三章諧波及其抑制（講課 4 學(xué)時(shí)）諧波及其抑制是高壓直流輸電中的重要技術(shù)問(wèn)題之一。通過(guò)本篇學(xué)習(xí)， 了解高壓直流輸電系統(tǒng)中的諧波來(lái)源以及類型、諧波的影響和危害、濾波裝置的特性和設(shè)計(jì)辦法,重點(diǎn)掌握換流站交、 直流側(cè)的諧波類型以及抑制，了解交流繞組的術(shù)語(yǔ)，認(rèn)識(shí)展開(kāi)圖，懂得三相繞組空間對(duì)稱的道理， 掌握相電勢(shì)有效值公式，知道其中各物理諧波的基本方法。具體教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)安排如下：3.1、 高壓直流輸電系統(tǒng)的諧波（講課1 學(xué)時(shí)）3.2、 諧波抑制裝置的選擇（講課1 學(xué)時(shí)）3.3、 交流濾波器的設(shè)計(jì)（講課0.5 學(xué)時(shí)）3.4、 直流側(cè)濾波器設(shè)計(jì)（講課

4、1 學(xué)時(shí)）3.5、 增加脈波數(shù)來(lái)抑制諧波的辦法（講課1 學(xué)時(shí)） 重點(diǎn)：抑制諧波的辦法。難點(diǎn)：濾波器設(shè)計(jì)。作業(yè)：什么是特征諧波？什么是非特征諧波？其抑制方式有哪些？第四章高壓直流輸電系統(tǒng)的控制和特性（講課5 學(xué)時(shí)）高壓直流輸電系統(tǒng)是高度可控的，采用各種控制方式， 目的在于提供高效穩(wěn)定的運(yùn)行和功率控制的最大靈活性， 同時(shí)保證設(shè)備的安全。通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，掌握控制的基本運(yùn)行原理、實(shí)現(xiàn)以及它們?cè)谡：彤惓５南到y(tǒng)條件下的性能。具體教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)安排如下：4.1、 控制的基本原理（講課 1學(xué)時(shí)）4.2、 控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)（講課1 學(xué)時(shí)）4.3、 換流器觸發(fā)脈沖控制系統(tǒng)（講課1學(xué)時(shí)）4.4、 換流器的全數(shù)字式控

5、制器（講課1學(xué)時(shí)）4.5、 閥的閉鎖和旁路（講課0.5學(xué)時(shí)）4.6、 啟動(dòng)、停運(yùn)和潮流的逆轉(zhuǎn)（講課0.5 學(xué)時(shí)）重點(diǎn)：控制的基本原理。難點(diǎn)：關(guān)于閥的閉鎖和旁路，啟動(dòng)、停運(yùn)和潮流的逆轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)。作業(yè)：（ 1）闡述高壓直流輸電系統(tǒng)的基本控制原理。（ 2）如何實(shí)現(xiàn)直流系統(tǒng)的啟動(dòng)、停運(yùn)和潮流的逆轉(zhuǎn)？第五章高壓直流輸電系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、分析和仿真（講課9 學(xué)時(shí)）實(shí)際的高壓直流輸電系統(tǒng)往往和交流系統(tǒng)相互連接，形成交直流輸電系統(tǒng)的相互作用，從而產(chǎn)生一系列電壓不穩(wěn)定性、暫態(tài)不穩(wěn)定性、 動(dòng)態(tài)過(guò)電壓等問(wèn)題，為了預(yù)計(jì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題并提供解決措施， 建立準(zhǔn)確的高壓直流輸電系統(tǒng)拓?fù)浞匠套兊帽匾Ｍㄟ^(guò)本章的學(xué)習(xí)，掌握描述高壓直

6、流系統(tǒng)的各種模型、求解方法以及相關(guān)的仿真計(jì)算。具體教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)安排如下：5.1、 用于高壓直流系統(tǒng)控制研究的標(biāo)準(zhǔn)模型（講課1 學(xué)時(shí)）5.2、 高壓直流輸電系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)模型和潮流的順序解法（講課2 學(xué)時(shí)） 5.3、 交、直流潮流的改進(jìn)統(tǒng)一解法（講課1 學(xué)時(shí)）5.4、 高壓直流輸電系統(tǒng)的線性狀態(tài)空間模型（講課 1學(xué)時(shí)）5.5、 高壓直流輸電系統(tǒng)的暫態(tài)仿真（講課 2 學(xué)時(shí)）5.6、 靜止無(wú)功補(bǔ)償器的暫態(tài)仿真（講課1 學(xué)時(shí)）5.7、 穩(wěn)定研究中高壓直流輸電系統(tǒng)模型選擇的一般原則（講課1 學(xué)時(shí)） 重點(diǎn)：高壓直流輸電系統(tǒng)的暫態(tài)仿真。難點(diǎn)：高壓直流輸電系統(tǒng)的暫態(tài)仿真。作業(yè)：做一個(gè)簡(jiǎn)單的兩機(jī)系統(tǒng)內(nèi)嵌直流系統(tǒng)的

7、暫態(tài)仿真，了解功率傳輸過(guò)程中交流側(cè)和直流側(cè)電壓電流的變化。第六章 提高交流系統(tǒng)性能的附加直流控制（講課6 學(xué)時(shí)）高壓直流輸電系統(tǒng)中，基本的控制量式整流器控制的直流電流和逆變器的直流電壓。通過(guò)本章的學(xué)習(xí)， 了解有關(guān)附加控制的原理和設(shè)計(jì)方法、最近發(fā)展的高級(jí)控制技術(shù)等。具體教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)安排如下：6.1、 概述和定義（講課2 學(xué)時(shí)）6.2、 最優(yōu)功率調(diào)節(jié)控制器的設(shè)計(jì)（講課0.5學(xué)時(shí)）6.3、 提高交流系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的附加控制（講課0.5 學(xué)時(shí)）6.4、 阻尼交流系統(tǒng)的次同步振蕩（講課 0.5 學(xué)時(shí)）6.5、 模糊邏輯控制和變結(jié)構(gòu)控制（講課0.5 學(xué)時(shí)）6.6、 自校正電流控制器的設(shè)計(jì)（講課1 學(xué)時(shí)）

8、6.7、 直流換流器的無(wú)功功率和電壓控制（講課1 學(xué)時(shí)）重點(diǎn)：提高交流系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的附加控制，直流換流器的無(wú)功功率和電壓控制。難點(diǎn)：阻尼交流系統(tǒng)的次同步振蕩，模糊邏輯控制和變結(jié)構(gòu)控制。作業(yè)：（ 1）提高交流系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的附加控制有哪些？（2）如何抑制交流系統(tǒng)的次同步振蕩？第七章交流和直流系統(tǒng)間的相互作用（講課4 學(xué)時(shí)）交流和直流系統(tǒng)間相互作用的性質(zhì)以及相關(guān)問(wèn)題在很大程度上取決于交流系統(tǒng)與所連直流系統(tǒng)容量的相對(duì)大小。 本章的主要內(nèi)容是討論與弱交流系統(tǒng)連接的直流系統(tǒng)的有關(guān)問(wèn)題以及處理這些問(wèn)題的辦法。通過(guò)本章的學(xué)習(xí)， 了解短路比、有效短路比、暫態(tài)電壓穩(wěn)定性以及強(qiáng)迫換相等基本概念， 掌握解決弱系統(tǒng)

9、有關(guān)問(wèn)題的方案， 暫態(tài)交流電壓的現(xiàn)象以及可能引起的系統(tǒng)問(wèn)題，諧波的不穩(wěn)定性機(jī)制以及緩解辦法，具體教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)安排如下：7.1、 概述和定義（講課0.5 學(xué)時(shí)）7.2、 暫態(tài)交流電壓穩(wěn)定性（講課 0.5 學(xué)時(shí)） 7.3、 動(dòng)態(tài)過(guò)電壓和控制設(shè)備（講課 0.5 學(xué)時(shí)）7.4、 強(qiáng)迫換相和GTO電壓源換流器 （講課 0.5 學(xué)時(shí)） 7.5、 諧波不穩(wěn)定性及其緩解辦法（講課 0.5 學(xué)時(shí)）7.6、 弱背靠背直流聯(lián)絡(luò)線的穩(wěn)定性和電壓崩潰（講課0.5 學(xué)時(shí)）7.7、 背靠背換流站的統(tǒng)一控制（講課 0.5 學(xué)時(shí)）7.8、 實(shí)際直流系統(tǒng)與弱交流系統(tǒng)連接的設(shè)計(jì)和性能特征（講課0.5 學(xué)時(shí)）重點(diǎn)： 暫態(tài)交流電壓穩(wěn)

10、定性。難點(diǎn)：弱背靠背直流聯(lián)絡(luò)線的穩(wěn)定性和電壓崩潰，背靠背換流站的統(tǒng)一控制。作業(yè)：（ 1）什么是背靠背直流系統(tǒng)？（ 2）如何實(shí)現(xiàn)實(shí)際直流系統(tǒng)與弱交流系統(tǒng)的連接？第八章高壓直流輸電系統(tǒng)的故障和保護(hù)（講課2 學(xué)時(shí)）高壓直流輸電系統(tǒng)包括換流器、直流輸電線路和換流站的交流部分，其中任何一部分發(fā)生故障，都會(huì)影響整個(gè)直流輸電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和有關(guān)設(shè)備的安全。本章將對(duì)換流器異常運(yùn)行、交流和直流系統(tǒng)故障的響應(yīng)以及主要保護(hù)的配置分別予以討論。通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，了解換流器異常運(yùn)行的相關(guān)現(xiàn)象、交流和直流系統(tǒng)故障的響應(yīng)以及主要的保護(hù)手段等內(nèi)容，重點(diǎn)掌握換相失敗的概念。具體教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)安排如下：8.1、 換流器的異常運(yùn)行

11、（講課0.5 學(xué)時(shí)）8.2、 交流和直流系統(tǒng)故障的響應(yīng)（講課0.5 學(xué)時(shí)） 8.3、 高壓直流輸電系統(tǒng)主要保護(hù)的配置（講課1 學(xué)時(shí)） 重點(diǎn)：高壓直流輸電系統(tǒng)主要保護(hù)的配置。難點(diǎn)：換流器的異常運(yùn)行，交流和直流系統(tǒng)故障的響應(yīng)。作業(yè)：（ 1）換流器異如何實(shí)現(xiàn)常運(yùn)行的表現(xiàn)有哪些？（2）如何實(shí)現(xiàn)高壓直流輸電系統(tǒng)主要保護(hù)的配置？第九章多端直流輸電系統(tǒng)（講課2 學(xué)時(shí)）多端直流輸電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)充分開(kāi)發(fā)了高壓直流輸電技術(shù)的經(jīng)濟(jì)優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，了解多端直流輸電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、基本控制特性和控制系統(tǒng)的組成。具體教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)安排如下：9.1、 多端直流輸電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和控制特性（講課0.5學(xué)時(shí)）9.2、 多端直

12、流控制系統(tǒng)的組成（講課0.5 學(xué)時(shí)）9.3、 多端直流輸電系統(tǒng)的小功率分接逆變器（講課1 學(xué)時(shí)） 重點(diǎn)：多端直流輸電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和控制特性。難點(diǎn)：多端直流輸電系統(tǒng)的小功率分接逆變器。作業(yè)：請(qǐng)闡述多端直流輸電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征和控制特性。第十章多饋入直流輸電系統(tǒng)（講課1 學(xué)時(shí)）多饋入直流輸電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較新，分析起來(lái)相對(duì)復(fù)雜。 通過(guò)本章的學(xué)習(xí)， 了解多饋入直流輸電系統(tǒng)的分類、 與交流系統(tǒng)的相互作用、恢復(fù)策略和穩(wěn)定控制等。具體教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)安排如下：10.1、 概述（講課0.5 學(xué)時(shí)）10.2、 多饋入直流輸電系統(tǒng)的同步和阻尼轉(zhuǎn)矩控制（講課0.5 學(xué)時(shí)）重點(diǎn)：多饋入直流輸電系統(tǒng)的同步和阻尼轉(zhuǎn)矩控制。難點(diǎn)：

13、多饋入直流輸電系統(tǒng)的同步和阻尼轉(zhuǎn)矩控制。 作業(yè)： 闡述多饋入直流輸電系統(tǒng)的阻尼轉(zhuǎn)矩控制特點(diǎn)。第十一章新的高壓直流輸電系統(tǒng)方案（講課1 學(xué)時(shí)）為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、 節(jié)約投資、降低運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用、減少換流站損耗、增加系統(tǒng)運(yùn)行的靈活性和可靠性， 近年來(lái)致力于研究一些新的高壓直流輸電系統(tǒng)方案。通過(guò)本章的學(xué)習(xí)， 了解這些新方案的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行特點(diǎn)。具體教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)安排如下：11.1、 發(fā)電機(jī)換流器的直接聯(lián)接（講課0.5 學(xué)時(shí)）11.2、 無(wú)換流變壓器的直流輸電系統(tǒng)（11.2 節(jié)和 11.3 節(jié)合并講課0.5 學(xué)時(shí)）11.3、 高壓直流輸電系統(tǒng)的并聯(lián)線路投切重點(diǎn)：高壓直流輸電系統(tǒng)的并聯(lián)線路投切。難點(diǎn)：發(fā)電機(jī)換流器

14、的直接聯(lián)接。作業(yè)：如何實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)換流器的直接聯(lián)接？其技術(shù)特點(diǎn)有哪些？三、教學(xué)方式課堂講授， PPT與板書(shū)相結(jié)合 四、考核方式與成績(jī)?cè)u(píng)定考核方法：閉卷筆試成績(jī)?cè)u(píng)定：總分100 分，平時(shí)20%，期末 80%五、教材及主要參考書(shū)目教材：高壓直流輸電系統(tǒng)的運(yùn)行和控制李興源主編，科學(xué)出版社，1998 年 參考書(shū)：浙江大學(xué)直流輸電教研組主編：直流輸電，電子工業(yè)出版社，1994 年（大綱撰寫(xiě)人：劉群英） （大綱審稿人：）全日制研究生高壓直流及新型輸配電技術(shù)課程教學(xué)大綱一、教學(xué)目的高壓直流輸電系統(tǒng)的運(yùn)行和控制是電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化、 電力電子等專業(yè)的一門(mén)重要技術(shù)基礎(chǔ)課程。高壓直流輸電系統(tǒng)主要研究的內(nèi)容是如何依靠

15、電力電子變流技術(shù)以直流的形式實(shí)現(xiàn)電能的遠(yuǎn)距離傳遞的系統(tǒng)。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握高壓直流輸電系統(tǒng)的基本原理、在實(shí)際電能生產(chǎn)系統(tǒng)中的運(yùn)行特性、 控制特性及其結(jié)構(gòu)和元件等理論知識(shí)， 為從事實(shí)際工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本課程具有較強(qiáng)的綜合性和實(shí)用性，與工程實(shí)際聯(lián)系密切，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系工程實(shí)際，提高科學(xué)的思維能力具有重要的促進(jìn)作用。 二、教學(xué)內(nèi)容與要求第一章 緒論（講課 2 學(xué)時(shí)）了解課程的主要內(nèi)容，重點(diǎn)了解高壓直流輸電系統(tǒng)的發(fā)展概況、基本組成及與交流輸電相比第二章 換流器理論及特性方程（講課4 學(xué)時(shí)）換流器的主要功能是完成交直流轉(zhuǎn)換，并通過(guò) HVDC聯(lián)絡(luò)線來(lái)控制潮流， 是直流輸電系統(tǒng)中完成電能傳遞的

16、關(guān)鍵設(shè)備。通過(guò)本章的學(xué)習(xí)， 了解掌握換流器的閥特性以及實(shí)際換流電路的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行情況，掌握換相、觸發(fā)延遲角、換相角、熄弧角等基本概念，整流器和逆變器的工作方式。具體教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)安排如下：2.1、 閥特性（講課 1 學(xué)時(shí)）2.2、 換流器電路分析（講課1 學(xué)時(shí)）2.3、 整流器和逆變器工作方式（講課1 學(xué)時(shí)） 2.4、 交流量和直流量之間的關(guān)系（講課0.5 學(xué)時(shí)）2.5、 多橋換流器（講課0.5 學(xué)時(shí)）重點(diǎn)：整流器和逆變器工作方式。難點(diǎn)：多橋換流器的工作方式。作業(yè)：什么是整流器和逆變器，其各自的工作方式是怎樣的？第三章諧波及其抑制（講課4 學(xué)時(shí)）諧波及其抑制是高壓直流輸電中的重要技術(shù)問(wèn)題之一。通

17、過(guò)本篇學(xué)習(xí)， 了解高壓直流輸電系統(tǒng)中的諧波來(lái)源以及類型、諧波的影響和危害、濾波裝置的特性和設(shè)計(jì)辦法,重點(diǎn)掌握換流站交、 直流側(cè)的諧波類型以及抑制，了解交流繞組的術(shù)語(yǔ)，認(rèn)識(shí)展開(kāi)圖，懂得三相繞組空間對(duì)稱的道理， 掌握相電勢(shì)有效值公式，知道其中各物理諧波的基本方法。具體教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)安排如下：3.1、 高壓直流輸電系統(tǒng)的諧波（講課1 學(xué)時(shí)）課程編號(hào)： 17016005 出師表兩漢：諸葛亮先帝創(chuàng)業(yè)未半而中道崩殂， 今天下三分， 益州疲弊， 此誠(chéng)危急存亡之秋也。然侍衛(wèi)之臣不懈于內(nèi)，忠志之士忘身于外者，蓋追先帝之殊遇，欲報(bào)之于陛下也。誠(chéng)宜開(kāi)張圣聽(tīng)，以光先帝遺德，恢弘志士之氣，不宜妄自菲薄，引喻失義，以塞忠

18、諫之路也。宮中府中，俱為一體；陟罰臧否，不宜異同。若有作奸犯科及為忠善者，宜付有司論其刑賞，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使內(nèi)外異法也。侍中、侍郎郭攸之、費(fèi)祎、董允等，此皆良實(shí)，志慮忠純，是以先帝簡(jiǎn)拔以遺陛下：愚以為宮中之事，事無(wú)大小，悉以咨之，然后施行，必能裨補(bǔ)闕漏，有所廣益。將軍向?qū)櫍孕惺缇瑫詴耻娛拢囉糜谖羧眨鹊鄯Q之曰愚以為營(yíng)中之事，悉以咨之，必能使行陣和睦，優(yōu)劣得所。“能 ”，是以眾議舉寵為督：親賢臣，遠(yuǎn)小人，此先漢所以興隆也； 親小人， 遠(yuǎn)賢臣，此后漢所以傾頹也。 先帝在時(shí)，每與臣論此事， 未嘗不嘆息痛恨于桓、 靈也。侍中、尚書(shū)、長(zhǎng)史、參軍，此悉貞良死節(jié)之臣，愿陛下親之、信之，則漢室之隆，可計(jì)日而待也。臣本布衣，躬耕于南陽(yáng)，茍全性命于亂世，不求聞達(dá)于諸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顧臣于草廬