前言

从我国能源资源分布情况来看，虽然蕴藏总量丰富，但资源分布与生产力分布很不均衡，煤炭资源大部分在北部和西北部，水能资源主要在西南部，陆地风能与太阳能资源主要在西北部，而能源需求却主要集中在中部与东部沿海地区，能源基地与负荷中心相隔上千公里。发电能源以煤、水为主，能源资源和生产力发展呈逆向分布，是我国的基本国情。改革开放以来，我国电力需求持续快速增长，新建电源规模容量越来越大，受制于能源输送能力和环境保护要求，决定我国必然要发展远距离、大容量输电技术，以提高资源的开发和利用效率，缓解能源输送压力和满足环境保护要求。特高压输电技术是目前世界上最高电压等级的输电技术，其最大的特点是大容量、远距离、低损耗输送电力。1000kV特高压交流的输电能力大约是500kV超高压交流的4～5倍。发展交直流特高压输电可以有效解决大规模电力输送问题，且与超高压输电线路相比，特高压线路在相同输电容量下占用的土地资源更少，经济效益和社会效益十分显著。建设以特高压电网为骨干、各级电网协调发展的国家级电网，符合我国能源资源与经济发展逆向分布的基本国情，符合国家节能减排的总体部署，是实现电网与电源协调发展的有效途径，是建设资源节约型、环境友好型社会的迫切需要。

国际上苏联、日本、美国、意大利和加拿大等少数国家对特高压交流输电技术进行过试验研究，苏联在1981—1994年间共建成1150kV输电线路2364km，其中埃基巴斯图兹—科克切塔夫线（长495km）于1985年以1150kV投入运行，是世界上第一条投入实际运行的特高压输电线路。日本于20世纪90年代建设了1000kV特高压交流双回输电线路，但一直处于500kV降压运行状态。国外直流输电已建成投运的最高电压等级工程为巴西伊泰普输电工程，包括两回±600千伏电压等级、360万千瓦额定输送功率的直流线路；苏联曾计划建设一条从埃基巴斯图兹到唐波夫的±750kV特高压直流输电工程，该工程是世界上特高压直流输电技术的第一次工程实践，于1980年开始建设，并已建成1090km线路，但最终因政治、经济等原因停建。

特高压输电研究在中国起步比较晚。从1986年起特高压输电研究先后被列入中国“七五”、“八五”和“十五”科技攻关计划，1990—1995年国务院重大办组织“远距离输电方式和电压等级论证”;1990—1999年国家科委组织“特高压输电前期论证”和“采用交流百万伏特高压输电的可行性”等专题研究。中国国家电网公司于2004年首次提出“建设以特高压为核心的坚强国家电网”的战略构想，重点建设以特高压电网为骨干、各级电网协调发展的网架体系。中国南方电网公司也从2003年开始研究建设±800kV直流输电工程的可行性。2006年，国家发展改革委员会正式核准晋东南经南阳至荆门1000kV特高压交流试验示范工程，联接华北、华中电网。中国分别在2007年和2010年建成并投运1000kV晋东南—南阳—荆门特高压交流输电试验示范工程和±800kV云南—广东、向家坝—上海特高压直流输电工程。此后，特高压输电在中国得到迅速发展。截至2017年8月，已经有6条1000kV特高压交流输电线路和9条±800kV特高压直流输电线路建成并投入运行。此外，还有1条1000kV特高压交流输电线路和4条±800kV特高压直流输电线路正在建设并将在2017年年底投入运行；同时，我国第一条±1100kV特高压直流输电线路也正在建设中，将于2018年投入运行。

特高压输电是处于世界输电技术前沿的工程技术，其在我国的迅速成功发展已经充分证明了我国在电力系统技术方面所取得的巨大成就。与之同时，特高压输电技术的复杂性及其在我国发展的紧迫性，要求电力系统相关专业人员对其具备更深入的了解和掌握。本书基于浙江大学高电压实验室近十年来在特高压交直流输电领域的大量研究成果和浙江省电力设计院多年来在特高压输电工程领域的丰富实践经验，同时也汲取了国内外在特高压交直流输电技术方面的相关研究成果以及实际运行经验，系统地介绍了特高压交直流输电中的关键技术问题。

本书分为四篇共28章，主要研究内容为特高压电网的过电压、绝缘配合与设计。第一篇共3章，主编孙可、李莎、邱玉婷，概述了特高压输电的发展及其系统特性和经济性：第1章特高压输电的发展，由孙可、王东举、李莎、邱海锋负责编写；第2章中国特高压发展，由孙可、袁士超、邱玉婷负责编写；第3章特高压输电的系统特性及经济性分析，由陈光、周浩、李济沅负责编写。第二篇共11章，主编周浩、李济沅、赵斌财，主要讨论特高压交流系统，研究内容包括：第4章特高压线路工频过电压，由周浩、易强、李莎负责编写；第5章特高压交流系统潜供电流，由易强、周浩、李莎负责编写；第6章特高压交流系统操作过电压，由计荣荣、周浩、陈秀娟负责编写；第7章特高压交流系统特快速瞬态过电压（VFTO），由李杨、马国明、周浩负责编写；第8章特高压交流系统防雷，由赵斌财、周浩、韩雨川负责编写；第9章特高压变电站绝缘配合，由苏菲、周浩、李杨负责编写；第10章特高压交流输电线路绝缘配合，由周浩、苏菲、于竞哲负责编写；第11章特高压交流电气设备，由胡贤德、李杨、陈秀娟负责编写；第12章特高压工频电磁感应，由李宝聚、施纪栋、苏宜靖负责编写；第13章特高压交流系统电磁环境，由张晓、陆海清、沈扬、何川负责编写；第14章特高压交流保护原理及配置，由倪腊琴、李济沅、邱智勇负责编写。第三篇共10章，主编周浩、邓旭、王东举，主要讨论特高压直流系统，研究内容包括：第15章特高压直流系统基础及主参数计算，由沈扬、陈锡磊、邱玉婷负责编写；第16章特高压直流系统操作过电压，由王东举、周浩、李济沅负责编写；第17章特高压直流系统雷电过电压，由戴攀、周浩、赵斌财负责编写；第18章特高压直流换流站绝缘配合，由陈锡磊、周浩、邓旭负责编写；第19章特高压直流输电线路绝缘配合，由施纪栋、周浩、邓旭负责编写；第20章特高压直流换流阀过电压特性与绝缘配合，由查鲲鹏、魏晓光、刘杰负责编写；第21章特高压直流电气设备，由邓旭、徐安闻、邱玉婷负责编写；第22章特高压直流系统电磁环境，由万亦如、张晓、李济沅负责编写；第23章±800kV与±1100kV特高压直流系统过电压与绝缘配合比较，由丘文千、周浩、王东举负责编写；第24章特高压直流保护原理及配置，由朱韬析负责编写。第四篇为设计篇，主编丘文千、陈稼苗、钱锋，主要讨论特高压交流变电站与直流换流站、交直流输电线路的设计，研究内容包括：第25章特高压交流变电站设计，由钱锋、丘文千负责编写，丁健、安春秀、刘宏波、陈建华、沈扬等参与；第26章特高压直流换流站设计，由周志超、丁晓飞、丘文千负责编写，陈建华、安春秀、刘盛等参与；第27章特高压交流线路设计，由陈稼苗、丘文千、陶佳负责编写，潘峰、宋刚等参与；第28章特高压直流线路设计，由陈稼苗、丘文千负责编写，郭勇、陈建飞等参与。全书由周浩负责统稿，丘文千、邓旭、李济沅担任总校阅。

本书的研究工作得到了国家重点基础研究发展计划（“973”计划）重大项目《交直流特高压输电系统电磁与绝缘特性的基础问题研究》（2011CB209400）资助，并得到国家科学技术学术著作出版基金以及浙江大学—浙江省电力设计院合作中心的资助。

本书可作为高等院校电气学科本科生、研究生的专业课程教材和参考书，供高等院校师生了解特高压交直流输电技术，亦可作为从事特高压输电理论研究、规划设计、运行维护等工作的技术人员的参考书。

衷心希望本书可以更好地帮助读者了解特高压交直流输电技术，为电力系统相关技术人员的研究工作提供参考。本书由浙江大学、浙江省电力设计院、浙江省电力公司、中国电力科学研究院、南方电网公司、国家电网公司华东分部、西南电力设计院、华北电力大学相关研究人员共同编写。在编写过程中得到了多位专家的指导帮助，在此感谢韩祯祥院士、陈维江院士、赵智大教授、周沛洪教授级高工、张翠霞教授级高工、李勇伟教授级高工、谷定燮教授级高工、聂定珍教授级高工、田杰教授级高工、康重庆教授、崔翔教授、李成榕教授、文福拴教授、徐政教授、宿志一教授级高工、邬雄教授级高工、万保权教授级高工、孙昭英教授级高工、陈家宏教授级高工、戴敏教授级高工、李志兵教授级高工、王新宝教授级高工、黄莹高工、沈海斌高工等的支持与帮助。

本书编写过程历时近六年，凝聚了众作者的研究成果，但限于作者的理论水平和实践经验，本书难免存在不妥和错误之处，恳请读者给予批评指正，不胜感激。作者联系方式，电子邮箱：hvlab_zj_u@163.com。

主编

2017年于浙大求是园