第一章 高压直流输电的基本概念高压直流输电发展的三个阶段实验阶段、发展阶段、大力发展阶段高压直流输电的基本原理：从交流系统I 向系统II 输电时，换流站CS1把送端系统送来的三相交流电流换成直流电流，通过直流输电线路把直流电流输送到换流站CS2，再由CS2把直流电流变换成三相交流电流。

高压直流输电分为单极线路方式、双极线路方式。

高压直流输电的优缺点？交直流输电比较的经济等价距离：在相同条件下，直流输电与交流输电相比，换流站的投资比变电站的投资高，但直流输电线路的投资比交流输电线路的投资抵。

当输电距离增加到一个定值时，采用直流输电线路所节省的费用，刚好抵偿换流站所增加的费用，这个距离叫交直流输电比较的经济等价距离。

第二章 换流电路的工作原理可控硅元件的伏安特性中：反向击穿电压：反向击穿单桥整流器中的晶闸管阀所需的电压正向转折电压：正向电压增加到某一转折电压，元件因漏电电流剧增而转入通态时的电压。

可控硅阀从关断状态转入导通状态必须具备的两个条件是晶闸管元件承受正向电压和控制极要得到触发脉冲信号整流器的换相过程及工作原理：换相过程：开始时V1、V2导通，经过ωt=60º时，V3承受正向电压而导通，V1承受反向电压而截止，V2、V3导通。

经过ωt=120º时，V4承受正向电压而导通，V2承受反向电压而截止。

V3，V4导通；经过ωt=180º时， V5承受正向电压而导通，V3承受反向电压而截止。

V4，V5导通；随后每隔60°换相一次，如此循环。

工作原理：联系最高交流电压的晶闸管导通，电流由此流出；联系最低交流电压的晶闸管也导通，电流由此返回；通过按照一定顺序的晶闸管的“通”与“断”，将交流电压变换成脉动的直流电压。

整流器的平均直流电压公式： 不考虑触发延迟角α：E A V d 35.131==π.考虑触发延迟角α：αcos 35.1E V d =在考虑触发延迟角的换相过程中，为什么调整α角可以改变直流功率的输出？ 在考虑触发延迟角的情况下，平均直流电压αcos 35.1E V d =，可以看出在α>0的情况下，与α=0时比较，直流输电电压改变了一个cos α，可改变Vd ，从而改变直流输出功率。

要使整流状态转为逆变状态，需要的条件为：改变直流电压的极性、加大延迟角使α>90°延迟触发角变化范围是多少？整流、逆变各在什么范围内？延迟触发角变化范围为︒<<︒︒<<︒18090,900αα：整流时︒<<︒900α；逆变时︒<<︒18090α。

为什么换流器不管是整流还是逆变，换流器都将从系统吸收无功功率？ 忽略换流器的损耗时交流功率一定等于直流功率，即cos φ=cos α。

有功功率P= E a I a Cos φ，无功功率Q= E a I a Sin φ。

α=0°时，P 最大，Q 为零整流状态当α从0°上升到90°时，P 减小，Q 增大α=90°时，P 为零，Q 最大。

逆变状态当α从90°上升到180°时，P 变为负，其绝对值增大，Q 仍为正，但幅值减小；所以换流器不管是整流还是逆变，换流器都将从系统吸收无功功率。

分析换流器从某一组阀导通状态转为另一组阀导通状态的基本原则是什么？ 在任何一个阀开始或停止的瞬间，电路就从一个线性电路改为另一个线性电路，而在这瞬间，根据电路的开闭定律，通过电感的电流是连续的，不会突变，因此在瞬间之后的另一个电路中的任一电感支路电流的初值应等于这瞬间之前的电路中的同一支路的电流的终值。

换相电流：提供换相的电源的两相短路电流换相电压：提供换相电流的交流电压在α>0，μ>0的情况下，为什么直流输出电压产生了一个电压降？因为由于换相引起直流电压平均值的变化量V ∆正比于I d ，因此换相的效应也就相当于直流侧有一等效电阻R a ，引起直流输出电压的下降。

要使逆变器导通的充分必要条件是什么？1）在直流母线上加一个足够大的直流电压，以克服反电势的作用。

2）在直流电压小于交流反电势的瞬时值时，为了保持电流的连续，直流回路中要有充分大的电感，利用储藏在磁场中的能量帮助电流连续导通而不中断。

第三章换流站及其主设备直流电抗器的作用是什么？1)减少直流侧的交流脉动分量，即起滤波作用。

2)在最小电流运行时，使电流保持连续。

3)当直流送电回路发生故障时，能抑制电流的上升速度。

阻尼器的作用是什么？1）并联于换流器阀的阻尼器用于阻尼阀关断时引起的振荡，抑制相过电压。

2）线路阻尼器用于阻尼线路在异常运行情况下发生的振荡。

滤波器的作用是什么？1）对交流侧和直流侧进行滤波2）为换流站提供一部分无功功率晶闸管换流器对晶闸管元件的基本要求是什么？1）耐压强度高2）载流能力强3）开通时间和电流上升率的限制，约为100A/us4）关断时间与电压上升率的限制，约为200V/us换流阀片的额定电流选择的依据：晶闸管升温的最高允许值换流阀串联元件数选择依据：以电压设计系数和电流设计系数作为选择晶闸管串并联数的依据。

如何选择直流电抗器的电感值Ld？直流电抗器的作用：减少直流侧的交流脉动量；在最小电流运行时，保持电流的连续性；当直流回路发生故障时，能抑制电流的上升速度。

从作用上看，Ld越大越好，但是Ld过大，电流迅速变化时在直流电抗器上产生的过电压就越大，另外作为一个延时环节，Ld过大对直流电流的自动调节不利，所以在满足上述三个作用的要求的前提下，Ld应尽量小。

第四章高压直流输电线路为什么直流电缆比交流电缆年运行费用低？交流电缆除了心线的电阻损耗之外，还存在绝缘的介质损耗以及铅包和铠装中的磁应损耗，而直流电缆基本上只有心线的电阻损耗且绝缘的老化也缓慢许多，因此直流的年运行费比相应的交流电缆低。

为限制电晕损耗和无线电干扰，额定电压的选择应满足什么要求？为了限制电晕损耗和无线电干扰，选择的额定值应根据临界电晕电压进行校验，满足额定电压小于临界电晕电压的要求。

为什么双极导线的电晕损耗要比两根极性相反的单极线路的电晕损耗之和要大？在单极直流电晕的情况下，整个电极空间充斥着符号与导线极性相同的空间电荷，这将使导线附近的电场减弱起到良好的“屏蔽”作用，在双极情况下，由于在导线间同时存在着两种极性相反的离子消弱对方所造成的屏蔽效应，因此双极导线的电晕损耗要比两根极性相反的单机线路的电晕损耗之和要大。

采用实用计算曲线法，如何计算双极线路的全年电晕损耗电量？1）确定双极线路采用的子导线截面2）根据采用的子导线截面在双极直流线路电晕损耗实用计算曲线上用查值法查出单位公里电晕损耗量3）用单位公里电晕损耗量乘以线路长度、再乘以线路的全年运行小时数，即为双极线路全年电晕损耗电量接地电极分为陆地电极和海岸电极，陆地电极有直线棒、圆环和星形3种形式。

为了消除直流线路大地回路，对其他公用设施的不利影响，应采取什么措施？ 最重要的是 使接地电极的位置与公用设施保持足够的距离，如有必要还可以对地极埋设附近的金属构件采用阴极保护或加涂绝缘层。

第五章 滤波和滤波器换流器的特征谐波的概念。

一个脉波数为P 的换流器，在它的直流侧产生的谐波次数为n=KP ，在他的交流侧产生的谐波数为n=KP+1（K 为任何正整数）由以上式子确定的谐波称为换流器的特征谐波。

减少换流器谐波的措施：增加脉波数和装设滤波器两种。

换相角μ和延迟触发角α对谐波电流有什么影响？1）换相角μ增大，谐波电流下降，谐波次数越高，下降的越快。

2）在一定范围内，谐波电流下降的速度也随μ角增大而加快。

3）每次谐波在n ︒=360μ附近时，谐波电流下降到最小值，然后再略有增大。

4）如果μ为定值，各次谐波电流随不同的α值的变化是微小的。

5）在任何情况下，谐波电流的有效值不会超过n I d 78.0。

并联滤波器和串联滤波器相比有什么优点？1）滤波效果好2）串联滤波器必须通过主电路的全部电流，并对地采用全绝缘，而并联滤波器的一端接地，通过的电流只是它所滤除的谐波电流和一个比主电路小得多的基波电流，绝缘要求也低。

在交流情况下，并联滤波器除滤波外，其中的电容器还可以同时向换流器提供无功功率。

交流滤波器按阻抗特性分为单调谐滤波器、双调谐滤波器、高通滤波器 何谓滤波器的品质因数？滤波器的品质因数对滤波器有什么影响？滤波器的品质因数为：滤波器的电抗X0与电阻R(n)比值。

即Q= X0/ R(n)滤波器品质因数越大，阻抗就越小，滤波效果就越好，同时有功功率的消耗也越小。

但是Q不能太大，否则滤波器容易失调，影响滤波效果。

评定滤波器效果的准则是经滤波以后完全没有谐波的有害影响。

直流滤波器电容器的额定参数选择与交流滤波器有什么不同？直流滤波器电容器额定参数是按照线路电压、滤波要求和经济性决定的。

而交流滤波器是根据总的无功功率来确定。

第六章高压直流系统的控制直流输电系统在稳态正常运行方式下运行参数有两端的直流电压、直流电流、输送功率。

高压直流输电系统控制配置中主要有站控制、极控制、桥控制和阀单元控制。

高压直流输电控制系统的基本要求有哪些？1）为了避免电流流过阀和其他载流元件出现危险的状况应限制电流的最大值2）要限制由于交流系统的波形而引起的直流电流的流动3）尽可能地防止逆变器换相失败4）尽可能使功率因数保持较高的值5）为了使功率损耗最小，要求保持线路端电压恒定并等于额定值6）为了控制所输送的电能，有时要求控制某一端的频率为什么在高压直流输电系统的控制中要使功率因数保持较高值？1）要求尽可能保持换流器的功率额定值2）减少阀和阻力回路应力3）使交流回路中所需的电流和铜耗达到最小值4）当换流器的负荷减少时，使换流器的交流端的电压降到最小值高压直流输电系统的基本控制方式有定电流控制、定电压控制、定越前角控制、定熄弧角控制、定延迟角控制。

叙述定电流控制的控制原理。

1）通过直流互感器测量直流电流I d。

2）将I d与电流整定值I d0进行比较3）将比较的差值输入控制放大器A中进行放大4）将放大的信号输入相位控制回路作为控制电压，进行所需的相位控制，从而达到控制直流电流为恒定的目的。

如何实现潮流翻转？要实现潮流翻转只有使线路的直流电压改变极性，这可通过调节整流器的触发相位，使延迟角大于90°，变为逆变状态，而同时把逆变器触发相位提前，变为整流状态，翻转过程是自动进行的。

电流裕度：整流器的电流指令和逆变器的电流之差换流器的组合特性由恒触发角（CIA）、恒电流(CC)、恒熄弧角（CEA）这三段组成。

逆变器控制方式采用哪两种方式可以防止换相失败？1）关断角控制关断角应保持较大，定值在15°~18°之间。