发电厂电气设备及运行

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页数:439
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出版时间:1997-10
价格:38.00元
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isbn号码:9787801253033
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  • 发电厂
  • 电气设备
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  • 电力
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具体描述

《现代电力系统控制与保护》 本书聚焦于当前电力系统日益复杂化、智能化和柔性化的发展趋势,深入探讨了现代电力系统在控制和保护方面的前沿技术与实践应用。全书涵盖了从基础理论到高级算法,再到实际工程案例的广泛内容,旨在为电力工程师、研究人员和相关专业学生提供一本全面而深入的参考书。 核心内容概述: 第一部分:现代电力系统的基本概念与挑战 电力系统的演进与发展: 回顾电力系统从传统集中式向分布式、可再生能源整合的演进历程,分析其带来的技术挑战,如电网稳定性、频率和电压控制的难度增加。 新能源并网的影响: 详细阐述风电、光伏等间歇性新能源并网对电网潮流、短路容量、谐波以及系统可靠性的具体影响,以及如何通过先进控制技术应对这些挑战。 智能化与数字化转型: 探讨智能电网的内涵,包括智能量测、通信、数据分析和决策支持等关键要素,以及数字化技术在提升电网运行效率、可靠性和经济性方面的作用。 运行安全与可靠性: 强调电力系统安全稳定运行的重要性,介绍可靠性工程的基本原理和评估方法,以及风险管理在电力系统规划和运行中的应用。 第二部分:先进的电力系统控制技术 发电机组协调控制: 深入讲解火电、水电、核电等不同类型发电机组的协调控制策略,包括负荷分配、调频、调压控制,以及如何实现多机组之间的最优协同运行。 直流输电与柔性交流输电系统(FACTS): 阐述高压直流输电(HVDC)在远距离输电、电网互联以及稳定性增强方面的优势,并详细介绍柔性交流输电系统(FACTS)的各类装置(如SVC, STATCOM, TCSC, UPFC等)的工作原理、控制方法及其在电网潮流控制、暂态稳定性提升和故障穿越等方面的应用。 分布式能源的并网控制: 针对分布式发电(DG)的特性,重点研究其并网控制策略,包括电压源型逆变器(VSI)和电流源型逆变器(CSI)的控制方法,以及如何实现DG的平稳接入和电网支撑。 储能系统与电网协调: 探讨储能系统(如电池储能、飞轮储能、抽水蓄能)在电力系统中的应用,包括调峰填谷、频率支撑、电压调节和可再生能源平滑输出等功能,并介绍储能系统与电网的协调控制策略。 微电网控制: 深入研究微电网的概念、拓扑结构及运行模式,重点讲解微电网的孤岛运行与并网运行的控制策略,以及微电网内部能量管理和优化控制。 先进频率与电压控制: 介绍基于模型预测控制(MPC)、自适应控制、鲁棒控制等先进控制理论在电力系统频率和电压稳定控制中的应用,以及如何应对系统扰动和不确定性。 第三部分:现代电力系统的保护技术 继电保护原理与发展: 回顾传统继电保护的发展历程,介绍基于微处理器的新型继电保护装置,以及距离保护、差动保护、零序保护等经典保护原理的现代化实现。 智能电网的保护挑战与对策: 分析智能电网环境下,通信延迟、数据冗余、方向性信息缺失等对传统保护带来的挑战,并介绍相应的解决方案,如基于PMU(相量测量单元)的全网同步监测保护、分布式保护等。 新能源发电的保护: 重点研究风力发电机、光伏阵列等新能源发电装置的保护策略,包括过流保护、接地保护、逆功率保护、失步保护等,以及如何防止新能源设备对电网造成故障传播。 特高压输电的保护: 针对特高压输电线路的特点,深入探讨其保护配置,包括暂态过电压保护、过电压保护、接地故障保护等,并介绍快速切除故障的保护技术。 故障诊断与定位: 介绍基于数据分析、人工智能(如机器学习、深度学习)等方法在电力设备故障诊断与定位方面的应用,提高故障识别的准确性和响应速度。 二次系统保护与通信: 阐述继电保护二次系统(包括通信、控制、监测)的重要性,介绍IEC 61850等标准化通信协议在智能电网保护系统中的应用。 第四部分:仿真与实验研究 电力系统仿真软件应用: 介绍 PSCAD/EMTDC, PSS/E, DIgSILENT PowerFactory, MATLAB/Simulink 等主流电力系统仿真软件在系统分析、控制算法验证、保护策略设计等方面的应用。 实验平台与测试方法: 探讨电力系统实时仿真平台、硬件在环(HIL)仿真技术以及物理实验平台在验证先进控制与保护技术中的作用。 本书特点: 理论与实践相结合: 既有深入的理论分析,又有丰富的工程实践案例,帮助读者将理论知识应用于实际问题。 前沿技术跟踪: 涵盖了当前电力系统控制与保护领域的最新研究成果和发展趋势,包括智能电网、新能源接入、柔性输电等。 多学科交叉: 融合了自动控制、电力电子、计算机科学、通信工程等多个学科的知识。 结构清晰,逻辑严谨: 全书内容组织有序,从基础到高级,层层递进,易于读者理解和学习。 通过阅读本书,读者将能够深刻理解现代电力系统所面临的挑战,掌握先进的控制与保护理论和技术,并能够将其应用于实际工程设计、运行与维护工作中,为构建安全、可靠、高效、绿色的未来电力系统贡献力量。

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读后感

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我最近刚接触到一些关于电力系统继电保护的全新概念,说实话,教科书上的那些描述有时候显得过于抽象和理论化,读起来像在啃硬骨头。然而,这本书的叙述方式却异常地生动和富有画面感。它没有止步于公式的堆砌,而是花费了大量篇幅去描述不同运行工况下,设备内部可能发生的真实物理现象。比如,当提到变压器中性点接地故障时,作者仿佛带着你站在现场,用一种前辈指导新人的口吻,细致入微地剖析了电流、电压波形是如何演变的,以及保护装置是如何捕捉这些微小变化的。这种“情景再现”式的讲解,极大地降低了理解复杂机理的门槛。它不是在“告知”你知识点,而是在“引导”你进行一次沉浸式的现场学习,让人感觉像是有一位经验丰富的老工程师在你耳边耐心讲解,那种直观的感受是其他文献难以比拟的。

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这本书的章节组织逻辑严密得令人赞叹,它真正做到了从宏观到微观的无缝衔接。开篇部分对整个发电厂电气系统的架构进行了非常清晰的鸟瞰,让人迅速建立起一个完整的认知地图,知道每一个子系统在整个电网中的定位和相互关系。接着,它如同剥洋葱一般,逐层深入,从主变压器到高压开关设备,再到测量、控制和保护回路,每一个部分的讲解都建立在前一个知识点的基础之上。这种渐进式的学习路径,避免了初学者在知识点之间迷失方向的困境。尤其是在描述复杂联动逻辑时,作者善于使用流程图和状态转移图,这些视觉辅助工具的精确性,使得那些原本令人头疼的切换和闭锁关系变得一目了然,体现了作者深厚的教学功底和对系统工程的深刻理解。

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对于我这个侧重于设备维护和故障诊断的工程师来说,这本书最宝贵的地方在于其详尽的“实战经验库”。它不像一些偏向设计理论的书籍那样,过多纠缠于数学推导的每一步。相反,它直接切入了“一旦发生问题怎么办”的核心。书中列举了大量现实世界中电厂电气设备发生故障的案例,这些案例的描述极其贴近实际操作中的复杂性——不是标准的教科书式故障,而是带着现场环境干扰和误报的“真问题”。更关键的是,它不仅指出了故障现象,更深入剖析了背后的深层原因,并且详细列出了不同级别的处理预案,从初步隔离到最终恢复运行的每一步操作都考虑周全。读完这些章节,我感觉自己仿佛参与了一场又一场高压的抢修演习,极大地增强了面对突发状况时的自信心和应变能力。

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这本书的装帧设计真是太下功夫了,封面的设计风格偏向于复古工业风,那种厚重的质感和深沉的色调,让人一看就知道这是一本非常专业、内容扎实的参考书。内页的纸张质量也无可挑剔,触感温润,即便是长时间阅读,眼睛也不会感到疲劳。装订方式看起来非常牢固,即使是频繁翻阅查找资料,也不用担心书页会松散。版式的设计也非常人性化,字体大小适中,行距合理,使得大段的技术性文字阅读起来不至于压抑。而且书中的图表和插图的印刷清晰度极高,无论是复杂的电气原理图还是设备结构剖面图,线条都锐利、细节丰富,这对于理解晦涩的专业知识来说,简直是如虎添翼。这本书的整体物理呈现,就已经传递出一种严谨和权威的气息,让人在未翻阅内容前,就已经对它的专业性产生了极高的期待。这绝不是那种随便印印就拿出来充数的教材,看得出作者和出版社在制作过程中倾注了极大的心血,光是这份对书籍本身的敬畏,就值得点赞。

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我特别欣赏这本书在引入新技术趋势方面的广度和深度。在当前能源结构转型的背景下,传统的电气设备理论已经不足以应对现代电厂对灵活性和智能化提出的新要求。这本书非常及时地加入了关于数字化变电站、高级量测体系(WAMS)以及设备健康管理(PHM)等前沿话题的讨论。它没有将这些新技术视为孤立的技术点进行介绍,而是巧妙地将其融入到现有的电气设备运行框架中,分析了新技术如何优化传统操作、如何提升可靠性。这种将“经典”与“前沿”有机结合的处理方式,使得这本书的生命力和适用性大大延长。它不仅能服务于当前的操作人员,更能为未来的电力工程师储备前瞻性的知识储备,确保所学内容不会很快过时,这一点在快速迭代的技术领域尤为重要。

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