高压直流输电装置冷却技术

输电容量提升在满足日益增长的负荷需求的同时导致直流输电核心装备换流阀损耗大幅提升，元器件功率密度相应增加，对晶闸管、饱和电抗器及阻尼电阻等电力电子元器件冷却带来极大挑战，传统的冷却系统越来越难以适应工程需求。在此背景下，近年来我们团队不断对换流阀冷却系统进行优化设计、采用新型先进冷却技术（纳米流体、相变冷却、余热回收等），积累了很多研究成果，解决了工程应用的难点，相关研究成果成功应用于±800kV酒泉-湖南特高压直流输电工程、±800kV灵州-绍兴特高压直流输电工程、±800kV哈密-河南特高压直流输电工程、±800kV溪洛渡-浙江金华特高压直流输电工程、±800kV锦屏-苏南特高压直流输电工程、巴西美丽山二期特高压直流输电工程、滇西北-广东特高压直流输电工程、上海庙-山东特高压直流输电工程、扎鲁特-青州特高压直流输电工程等工程。

本书主要分为两部分，*部分围绕换流阀冷却系统的设计优化展开，包含*九章；第二部分围绕新型冷却技术展开，包含第十章到第十三章。*章主要介绍了电力电子器件冷却技术的发展；第二章和第三章介绍了换流阀相关电力电子器件的损耗即发热量计算和结温计算；第四章介绍了电力电子器件水冷散热器的热设计理论、优化设计方法以及散热器试验平台设计测试；第五章对国内外关于电力设备的电气连接件接触热阻、接触电阻方面的研究进行了综述和分析，提出降低接触热阻和电阻的优化技术；第六章针对特高压直流输电换流阀及柔性直流输电换流阀进行冷却水路水力设计；第七章介绍了换流阀冷却水路的均压和绝缘设计方法；第八章介绍了换流阀冷却水路腐蚀的分析理论和抑制腐蚀的方法；第九章介绍了换流阀阀厅热负荷计算方法、换流阀过负荷水平分析和进出水温、外冷却容量设计方法；第十章介绍了纳米流体技术的理论以及适用于换流阀冷却系统的SiC纳米流体的制备方法；第十一章介绍了冷凝沸腾理论和换流阀自然循环沸腾冷却系统设计、搭建以及测试；第十二章介绍了换流阀外冷系统的优化设计；第十三章介绍了换流阀余热回收利用技术。
本书系统性、深入式阐述了换流阀冷却技术的发展、系统的设计计算、优化、工以及新型冷却技术等方面，为换流阀冷却系统的研究开发、试验验证及其在电力系统中推广应用和可靠性运行提供了坚实的基础理论支撑，对于推动特高压直流工程和柔性直流工程建设也具有重要的参考价值。

主编介绍 姓名 周建辉 工作单位 全球能源互联网研究院有限公司 职称 高工 主要技术经历 周建辉，男，博士。2008年12月博士毕业于北京航空航天大学人机环境工程专业，2010年12月取得国家电网公司电力工程高级工程师。主要从事直流输电重大装备（高压直流输电换流阀、柔直换流阀、高压直流断路器）的自主研发和工程化应用工作。作为专业负责人或课题负责人从事技术管理和研发工作经历：（1）作为主要参与人完成了3项国家级项目（863、973、国家重大科技专项）；（2）作为主要工作人员完成了1项国家自然科学基金、北京市、省部级项目；（3）作为专业负责人和课题负责人员完成了6项国家电网公司科技项目。作为工程项目特高压换流阀投标负责人和专业负责人参与的国家重大直流工程项目有：（1）±800kV酒泉-湖南特高压直流输电工程、±800kV灵州-绍兴特高压直流输电工程、±800kV哈密-河南特高压直流输电工程、±800kV溪洛渡-浙江金华特高压直流输电工程、±800kV锦屏-苏南特高压直流输电工程、巴西美丽山二期特高压直流输电工程、滇西北-广东特高压直流输电工程、上海庙-山东特高压直流输电工程、扎鲁特-青州特高压直流输电工程；（2）上海南汇柔性直流输电示范工程（南汇）、张北柔性直流电网试验示范工程、渝鄂柔性直流输电工程、厦门柔性直流工程。曾获其他奖励及荣誉称号情况：（1）获得1项北京市省部级一等奖：士800kV特高压直流输电工程换流阀研发及应用；（2）获得5项省网公司、院奖：4750A特高压换流阀研制、±800kV特高压直流换流阀关键零部件工程化研制、锦屏一苏南士800kV特高压直流输电工程换流阀研发及应用、直流换流阀晶闸管级一体化测试设备、±800kV特高压直流输电换流阀关键技术、装置及工程应用；（3）获得1项国家级荣誉称号：中华人民共和国科技部高压直流输电技术与装备创新团队证书；（4）获得5项国家电网公司、院级单位荣誉称号：工程先进个人、优秀共产党员、先进工作者、换流阀研制荣誉证书。发表论文、专著及情况：截止2018年6月在国家核心期刊上累计发表论文17篇，其中第一作者12篇，SCI文章收录4篇，EI收录8篇，核心刊物3篇。发表国际会议论文2篇，发表专著2本（中国电力百科全书、特高压直流输电技术研究成果专辑）。申请专利和标准情况：国内发明授权专利14项，实用新型授权专利16项。 专长学科 电力工程、热能工程 学历 博士 主要作品 名称 合作者 字数 出版社 出版时间 中国电力百科全书输电与配电卷ISBN978-7-5123-5068-7 多人 153万字 中国电力出版社 2014年6月 特高压直流输电技术研究成果专辑2013-2014年 多人 35万字 中国电力出版社 2015年8月 参编介绍 姓名 高冲 单位 全球能源互联网研究院有限公司 职称 高工 姓名 任孟干 单位 南瑞集团 职称 高工 姓名 栾洪洲 单位 南瑞集团 职称 高工 姓名 蓝元良 单位 全球能源互联网研究院有限公司 职称 教高 姓名 孙立军 单位 南瑞集团 职称 工程师 姓名 魏鹏 单位 南瑞集团 职称 助理工程师 姓名 侯俊义 单位 南瑞集团 职称 助理工程师 姓名 王航 单位 全球能源互联网研究院有限公司 职称 工程师 姓名 张兴娟 单位 北京航空航天大学 职称 教授 姓名 张静 单位 全球能源互联网研究院有限公司 职称 高工 姓名 张娟娟 单位 全球能源互联网研究院有限公司 职称 工程师 姓名 盛才旺 单位 全球能源互联网研究院有限公司 职称 工程师 姓名 乔丽 单位 全球能源互联网研究院有限公司 职称 工程师 姓名 李婷婷 单位 全球能源互联网研究院有限公司 职称 工程师 姓名 巩少岩 单位 全球能源互联网研究院有限公司 职称 工程师 姓名 董巍 单位 全球能源互联网研究院有限公司 职称 工程师