正版 未来输电网的先进技术 (意)吉安路易吉·米格里瓦卡(Gianluig

译者序
原书前言


第1章输电网前沿技术集成的中期路线图
1.1输电系统的演化
1.1.1欧洲（或欧盟）
1.1.2美国
1.1.3电力系统未来的焦点
1.1.4欧洲案例：泛欧地区输电网络面对的五大挑战
1.1.5对2030年泛欧洲输电系统的展望
1.2针对TSO的欧洲中期技术路线图
1.2.1技术集成路线图的适用范围
1.2.2支持输电系统的既定创新技术
1.2.3技术集成路线图的概述
1.2.4无源设备集成技术路线图
1.2.5有源设备技术集成路线图
1.2.6实时监控设备的技术集成路线图
1.3结论
参考文献
第2章新型电缆
2.1输电电缆的发展简史
2.2技术综述
2.2.1电缆的基本组成
2.2.2挤包绝缘电缆系统
2.2.3自容式充油电缆系统
2.2.4其他类型的电缆
2.2.5电气参数
2.3挤包绝缘电缆交流输电的可靠性及运行历史
2.3.1输电电缆的运行
2.3.2电缆安装
2.4长距离输电
2.4.1特高压交流电缆的电距离
2.4.2对网络的影响及并联补偿
2.5高压直流输电电缆
2.5.1粘性浸渍纸绝缘高压直流电缆系统
2.5.2高压直流挤包绝缘电缆
2.5.3其他类型的高压直流输电电缆
2.5.4陆地输电用高压直流电缆
2.5.5高压直流输电电缆的主要特性
2.6输电电缆的电气应力
2.6.1交流电缆的电气应力
2.6.2直流电缆的电气应力
2.6.3高压直流电缆工程
2.7电缆对环境的影响
2.8电磁场
2.9电缆系统的投资成本
2.10其他革新技术
2.10.1超导电缆
2.10.2高温超导电缆的设计
2.10.3高温超导电缆的特点
2.11气体绝缘线路
参考文献
第3章实时热容评定系统
3.1实时热容评定系统的背景
3.2技术综述
3.2.1建立实时热容评定系统的目的
3.3实时热容评定系统与输电系统运营商的运营
3.4高压输电线路中设置实时热容评定系统的益处
3.5有关实时热容评定系统的说明
3.5.1分布式温度传感器的设计原则
3.6实时热容评定系统中分布式温度传感器系统的应用
3.7动态实时热容评定系统与仅采用分布式温度传感器的系统的比较
3.8实时热容评定系统的实现
3.9系统检验的专用检测电路
3.9.1电缆设计
3.9.2测试电路的供电
3.9.3测试电路的特性
3.9.4估算地面热阻率
3.9.5电阻测量值的确定
3.9.6额定电流的计算
3.9.7参数监测及传感器
3.10系统功能
3.10.1系统描述数据库
3.10.2数学模型
3.10.3人机界面
3.10.4硬件要求
3.10.5现场输入
3.10.6输出
3.10.7用户的数据采集与监控设备直接输入/输出
3.11分布式温度传感器的测量方法
3.11.1未受干扰的地面温度
3.12实时数据库
3.13数学计算
3.14图形用户界面的特点
3.14.1图形用户界面
3.14.2警报窗口
3.14.3数据的历史变化趋势
3.15测试结果
3.15.1电缆发热
3.16运行经验
3.17结论
参考文献
第4章柔性交流输电系统设备
4.1历史和技术背景
4.2技术回顾
4.2.1并联控制器
4.2.2串联控制器
4.2.3复合控制器
4.2.4FACTS设备的可靠性和可用性
4.3FACTS设备的主要技术特征总结
4.4经济性和环境方面
4.4.1简介
4.4.2FACTS的经济层面分析
4.4.3FACTS对环境的影响
4.5FACTS在网状电网中的整合规划
4.5.1FACTS在现代电力系统发展中的潜力
4.5.2传输拥塞缓解和提高容量
4.5.3FACTS应用实例
4.5.4未来趋势
4.6总结
参考文献
第5章高压直流输电
5.1简要历史背景和展望
5.2技术综述
5.2.1电网换相CSC HVDC
5.2.2自换相VSC HVDC
5.2.3可靠性和可用性
5.2.4VSC HVDC嵌入同步电网的影响
5.2.5多端HVDC输电
5.2.6远距离电力传输
5.3经济和环境方面
5.3.1HVDC输电设备的成本要素
5.3.2HVDC输电线路的环境影响
5.4精选至今仍在运行中的HVDC输电项目
5.4.1欧洲的HVDC输电项目
5.4.2美洲的HVDC输电项目
5.4.3非洲的HVDC输电项目
5.4.4亚洲的HVDC输电项目
5.4.5总结和经验教训
5.5输电网络集成HVDC系统的规划
5.5.1HVDC面向现代电力系统发展的潜力
5.5.2输电阻塞的减轻和容量的增加
5.5.3异步运行的电网间的耦合
5.5.4海上风电场的连接
5.6结论
参考文献
第6章电力潮流控制设备的协调方法
引言
6.1为什么需要进行电力潮流设备的协调
6.2协调PST的现行技术途径
6.2.1容量分配过程中PST的协调
6.2.2在TSO日前操作安全规划中PST的协调性
6.2.3实时操作中PST的协调
6.2.4PST设备在北美的实时操作
6.3PFC设备协调控制的新方法
6.3.1关于PFC协调系统以前的工作
6.3.2对法的分析
6.3.3未来协调方法的一般性讨论
6.4总结
6.4.1容量分配
6.4.2日前安全计划
6.4.3实时协调
参考文献
第7章电能存储：提高未来电力系统灵活性的新选择
7.1未来的电力系统需要提高灵活性
7.2电能存储的定义
7.3电能存储在电网运行中的作用
7.3.1电能存储在输电系统中的作用
7.3.2电能存储在配电系统中的作用
7.4欧洲未来储能技术发展的推动力
7.5储能技术在欧洲的应用及发展前景
7.5.1物理储能
7.5.2电磁储能和静电储能
7.5.3化学储能
7.5.4蓄热
7.6储能在美国和日本的应用前景
7.6.1储能在美国的应用前景
7.6.2储能在日本的应用前景
7.7储能技术的技术成熟度及成本
7.8储能商业应用的效益前景
7.8.1孤岛电力系统储能
7.8.2英国苏格兰奥克尼群岛的电力储能站
7.9结论
参考文献
附录
附录A传输技术的术语解释
A.1高温超导（HTS）电缆
A.2气体绝缘线路（GIL）
A.3高温导线（HTC）
A.4移相变压器（PST）
A.5基于实时热评定（RTTR）的电缆/线路
A.6广域监测系统（WAMS）/同步相量测量单元（PMU）
A.7高压直流输电（HVDC）
A.8柔性交流输电系统（FACTS）
A.9风力抽水蓄能及风机快速停机状况下的电能供应
A.10压缩空气储能（CAES）
A.11飞轮储能（FES）
A.12超导磁储能（SMES）
A.13钠硫（NaS）电池
A.14液流体电池（功率/能量存储）
A.15电容器（储能）
A.16锂离子电池
A.17故障限流器（FCL）
A.18新型输电塔
附录B参考文献
B.1背景
B.2路线图和相关规范
B.3超导电缆
B.4PST
B.5基于RTTR的电缆和线路
B.6GIL
B.7HTC
B.8WAMS/PMU
B.9HVDC
B.10FACTS
B.11储能技术
B.12限流器
B.13新型输电塔
关于作者

Gianluigi Migliavacca，意大利RSE研究公司的输电规划团队的负责人（RSE公司在电力领域有广泛研究），也是REALISEGRID项目的合作者（该项目为欧盟FP7项目，自2008年至2011年，研究历时超过3年，共有20个合作方）。

本书作者基于欧盟委员会分布式发电能源组织REALISEGRID项目的研究成果，对输电网技术进行了全面阐释，描绘了它们集成发展的中期路线图，涉及新型电缆、实时热容评定系统、柔性交流输电、高压直流输电、潮流控制协调和电能存储等技术，深入分析了它们的利弊和作用，并给出了对其进行技术经济评估时所需的数据和专家知识。
本书不仅给出了通用性的指南，还结合了许多工程应用案例，展示了大量的实用信息和图表。
本书可供从事电力系统输电技术的科学研究、规划设计、工程建设、运行检修的专业技术人员使用，也可作为相关专业的本科生和研究生的参考书。

可再生能源发电的并网成为世界各地尤其是欧盟的管理者的宏伟目标，这需要对输电系统进行重组再造。本书旨在解决这一问题。输电网规划和日常运行可采用革新性技术，以期更好地利用已有的基础设施和减少新增设备。
    本书在以下有可能在未来面对挑战时为输电网络规划者提供帮助的方面进行了技术的概述：
  供电安全性；
  可再生能源发电并网；
  创建一体化能源市场（以欧盟为例）。
    目前公众对于是否投建新设备仍莫衷一是，加上管理上的复杂性，上述议题的重要性显得愈发突出。本书从技术-经济性视角来探讨上述各项技术，而非单纯从技术性角度。
    本书面向输电系统运营商提出了集成电力系统中具有发展前景的输电技术的中长期技术路线图。尽管本书起始的关注点为欧洲能源市场，但其中所探讨的经验可推广应用于其他地区。