架空电力线路实用计算

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出版者:中国水利水电出版社发行部
作者:胡安民
出品人:
页数:161
译者:
出版时间:2003-10
价格:22.00元
装帧:
isbn号码:9787508417158
丛书系列:
图书标签:
  • 电力线路
  • 架空线路
  • 电力计算
  • 实用技术
  • 输配电
  • 电气工程
  • 电力系统
  • 线路设计
  • 技术手册
  • 工程实践
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具体描述

《架空电力线路实用计算》分两大部分共十章。第一部分主要是架空线路机械部分计算,由导(地)线的计算、横担的计算、电杆的计算、电杆接线强度的计算、特殊杆型的强度计算、杆塔的起立所组成;第二部分主要是架空线路电气部分计算,由线路参数线路中的电能损耗、地区电力网中的电压损耗、导线截面的选择等内容组成。《架空电力线路实用计算》附录中有常用导线的技术规格、物理特性等技术数据。

现代光伏并网系统的设计与优化 书籍简介 本书深入探讨了现代光伏(PV)并网系统的设计、建模、仿真与优化技术,旨在为电力工程、可再生能源技术领域的专业人士、研究人员和高年级学生提供一套全面且实用的技术指南。随着全球能源结构的转型加速,光伏发电已成为电力系统中不可或缺的一部分。本书聚焦于如何高效、可靠、安全地将大型地面电站及分布式光伏系统接入现有电网,并解决由此带来的技术挑战。 第一章:光伏发电系统基础与并网要求 本章首先回顾了半导体光伏效应的基本原理,重点介绍了晶硅和薄膜电池的特性及组件封装技术。随后,详细阐述了光伏系统中的核心部件,包括光伏阵列、汇流箱、直流/交流转换器(逆变器)以及并网开关设备。 核心内容着重于并网标准与规范。我们将对国际电工委员会(IEC)标准、IEEE标准以及各国电网接入标准(如国标GB/T、欧洲EN 50549系列)进行对比分析。特别是对低电压穿越(LVRT)、高电压穿越(HVRT)能力、谐波限值、电压偏差控制等关键技术指标进行了详尽的解析,为后续的设计优化奠定理论基础。 第二章:光伏系统建模与参数辨识 准确的系统建模是进行仿真和优化设计的前提。本章提供了从单电池到整个光伏阵列的详细数学模型。我们采用改进的单二极管模型,并考虑了温度、辐照度、阴影遮挡对I-V特性的动态影响。 对于逆变器模型,本书侧重于脉冲宽度调制(PWM)逆变器的平均值模型和详细状态空间模型。特别地,我们引入了先进的阻抗建模技术,用于分析并网点附近电网的动态特性与光伏逆变器之间的耦合效应,特别是次同步振荡(SSO)的潜在风险。 参数辨识方面,本书介绍了基于现场测试数据和数据驱动方法的参数估计技术,以确保模型与实际运行工况的高度一致性。 第三章:并网逆变器的控制策略与稳定性分析 这是本书的核心章节之一。光伏并网逆变器不仅要实现最大功率点跟踪(MPPT),更关键的是要提供电网所需的动态支撑。 本章详细讲解了经典的基于电压源的控制结构,包括内环电流控制和外环电压/功率控制。我们着重分析了锁相环(PLL)的精度和鲁棒性对系统动态性能的影响,特别是当电网发生故障(如三相接地、单相接地)时,PLL如何保持同步。 在稳定性分析方面,本书采用了最新的小信号建模方法。通过构建逆变器与等效电网阻抗的闭环系统,运用Nyquist判据、波特图分析以及特征值分析,评估系统的稳定裕度。针对弱电网并网场景,提出了基于虚拟同步发电机(VSG)或虚拟阻抗控制的先进策略,以增强并网点的阻尼特性,抑制低频振荡。 第四章:电能质量与谐波管理 光伏并网带来的电能质量问题主要集中在谐波和电压波动上。本章系统梳理了GB/T 14549 和 IEEE 519 对并网谐波电流的限制要求。 我们详细分析了逆变器在不同调制方式(如SPWM、SVPWM)下产生的特征谐波频率及其幅值。针对性地,本书介绍了先进的滤波器设计技术: 1. 无源滤波器(APF):侧重于LCL滤波器设计,讨论了如何通过合理选择电抗器和电容器参数来平衡动态响应速度和谐波抑制能力。 2. 有源电力滤波器(APF):介绍了基于指令电流法和基于电网电流检测法的控制架构,以及如何利用IGBT等功率器件实现高频动态补偿。 此外,本书还探讨了快速变化的辐照度(如云层遮挡)引起的电压闪变问题,并给出了基于高级控制算法(如预测控制)的抑制方案。 第五章:阵列级优化与直流侧设计 本书超越了传统的逆变器中心控制视角,深入到光伏阵列的直流侧优化。在大型电站中,直流侧的串联与并联方式直接影响了逆变器的运行效率和故障耐受能力。 我们讨论了串级优化拓扑(如串联连接)和分布式最大功率点跟踪(D-MPPT)的优势与局限性。针对局部阴影问题,本书介绍了基于组串式逆变器中二级MPPT策略的优化方法。 直流侧的电压等级选择至关重要。本章基于安全隔离要求、组件串联数量限制以及变压器设计,推导了最优直流电压设定准则。同时,对直流侧的电磁兼容性(EMC)设计和浪涌保护(SPD)的选型进行了实用的指导。 第六章:电网故障穿越与离网运行技术 光伏系统必须具备故障穿越能力以维持电网稳定。本章聚焦于无功功率支撑在故障穿越中的作用。详细解析了在电压跌落期间,逆变器如何通过维持零/负序电流注入实现电压稳定。 我们详细分析了LVRT和HVRT要求下的控制逻辑转换:如何从正常的有功功率控制切换到规定的无功功率输出曲线(如 P-Q 曲线或 Q-V 曲线)。 对于偏远地区或微电网应用,离网运行模式的切换与控制是关键。本书介绍了先进的逆变器控制模式,如虚拟同步机(VSM)控制,该技术赋予了逆变器类似传统同步发电机的惯量和阻尼特性,使得在没有电网参考的情况下也能稳定运行。 第七章:仿真工具应用与案例分析 为强化理论与实践的结合,本章指导读者使用主流的电力系统仿真软件(如 PSCAD/EMTDC, MATLAB/Simulink)对光伏并网系统进行建模和仿真。 内容包括: 1. 建立标准并网系统仿真模型:包括电网模型、阵列模型和逆变器控制系统。 2. 动态事件仿真:模拟短路故障、负荷突变、云层快速遮挡等场景,并验证控制策略的有效性。 3. 弱电网接入的影响评估:通过仿真分析高渗透率光伏接入对电网电压稳定性和潮流分布的影响。 最后,本书提供了几个实际工程案例,涵盖了从兆瓦级地面电站到高比例接入的工业园区分布式光伏项目的实施经验和遇到的技术难题解决方案。 总结 本书结构严谨,内容涵盖了从基础理论到前沿控制策略的完整体系,是光伏并网领域一本不可多得的实用参考书。它不仅是设计工程师的工具手册,也是高校相关专业师生深入研究的宝贵资料。

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读后感

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作为一名在设计院工作多年的工程师,我最看重的是书籍的“可操作性”。这本书在这方面表现得可圈可点。它不仅仅停留在理论层面,而是大量引用了实际工程中的案例和经验数据,这对于我们日常进行线路选型、裕度校核时提供了极大的便利。我记得有一次处理一个跨越复杂地形的线路设计难题,翻阅此书后,书中某个关于导线舞动计算的特定案例给了我关键性的启发,直接指导了我的计算方向,高效地解决了问题。这种源于实践的理论指导,远比空泛的理论陈述更有价值,它让冰冷的公式真正“活”了起来,变成了解决实际工程问题的有力武器。

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这本书的阅读体验,坦白说,对于初学者来说可能需要一点耐心。它没有太多花哨的图示或者过于简化的比喻,更偏向于严谨的数学推导和工程学的论证过程。我特别欣赏作者在阐述复杂概念时,那种抽丝剥茧的讲解方式,虽然有些地方需要我反复研读甚至借助其他资料辅助理解,但一旦攻克,那种豁然开朗的感觉是无可替代的。书中大量的公式和表格,排版布局合理,查找起来很方便,不像有些教材那样把重要公式埋在冗长的文字段落里。特别是关于暂态分析和雷电防护那几章,理论深度和工程实用性结合得恰到好处,让我对传统课堂上学到的知识有了更立体的认识。

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总的来说,这是一部分量很足、值得反复研读的专业工具书。它更像一位经验丰富的导师,在你遇到技术瓶颈时,提供经过时间检验的解决方案和深入的原理剖析。我不会建议一个刚接触电力系统的小白直接以此书入门,因为它对读者的已有知识储备有一定的要求。但对于在职工程师、研究生或者希望系统化提升自己专业深度的技术人员来说,这本书无疑是一笔宝贵的投资。它的价值在于构建了一个完整的、相互关联的计算体系,让你在面对不同复杂场景时,都能找到逻辑自洽的计算路径。阅读完后,感觉自己对整个电力传输网络的理解又上了一个台阶,受益匪浅。

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这本书的学术严谨性毋庸置疑,但我也注意到,在某些前沿技术或新兴材料的应用方面,内容可能稍显滞后。例如,对于目前大力推广的特高压直流输电的一些最新技术指标和优化方法,书中介绍得相对保守,更多侧重于成熟的交流系统和常规电压等级的设计规范。当然,考虑到编写和出版周期,这或许是合理的权衡,但对于追求前沿技术的读者来说,可能需要结合最新的行业标准和研究报告进行补充阅读。不过,也正因为这种稳健的态度,它依然是理解电力系统基础和经典设计方法的最佳参考之一,奠定了坚实的知识底座。

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这本书的封面设计得相当有吸引力,色调沉稳,字体选择也很有专业感,拿在手里分量十足,让人感觉内容一定很扎实。我当初买它主要是冲着“实用计算”这几个字去的,希望能找到一本能直接上手解决实际问题的参考书。书本的装帧质量也挺不错,纸张厚实,印刷清晰,即使是长时间阅读也不会觉得眼睛很累,这一点对于这种偏技术类的书籍来说非常重要。刚翻开目录时,我就被其详尽的章节划分所折服,从基础的电气原理回顾到复杂的线路参数计算,逻辑衔接得非常顺畅,看得出作者在编排结构上下了很大功夫。整体来看,这本书给我的第一印象是非常正规、专业,是那种放在书架上就让人心安的工具书。

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