交流电能电功率测量综合误差的测试计算及改进技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国电力出版社

作者:彭时雄

出品人:

页数:682

译者:

出版时间:2002-1

价格:44.00元

装帧:

isbn号码:9787508308937

丛书系列:

图书标签:

• 交流电能
• 电功率测量
• 误差分析
• 测试技术
• 改进方法
• 电力系统
• 计量技术
• 误差计算
• 电能质量
• 智能电网

现代电力系统中的电能质量评估与优化 本书籍聚焦于现代电力系统中日益重要的一个关键领域：电能质量（Power Quality, PQ）的评估、分析与优化技术。 随着电力电子设备，如变频器、开关电源以及分布式能源接入电网的普及，电网中的谐波、电压波动、暂降、暂升以及三相不平衡等问题愈发突出，对用电设备的安全运行和电网的稳定性构成了严峻挑战。本书旨在为电力工程师、研究人员以及相关领域的专业人士提供一套全面、系统且实用的知识体系和技术指南，用以理解、量化和解决复杂的电能质量问题。 第一部分：电能质量的基础理论与标准体系 本部分将首先奠定坚实的理论基础，深入阐述电能质量的物理内涵、对系统的影响机理，并详细介绍国际及国内相关的标准规范。 第一章：电能质量的定义、分类与影响 深入解析电能质量（PQ）的七大核心要素：电压暂降（Sag）、电压暂升（Swell）、瞬态过电压（Transient）、稳态过电压与欠电压（Sustained Voltage Variations）、频率偏差（Frequency Variations）、三相不平衡（Voltage Unbalance）以及谐波与间谐波（Harmonics and Interharmonics）。详细阐述这些扰动对敏感负载，如精密自动化设备、数据中心和现代工业控制系统的破坏性影响，包括设备寿命缩短、误动作、能效降低等。 第二章：国际与国内电能质量标准解读 全面梳理IEEE 519、IEC 61000系列标准，特别是关于谐波限值、电压波动限制和闪烁（Flicker）测量的最新要求。同时，结合我国《电能质量质量允许值及测量方法》（GB/T 14549、GB/T 15945等）系列标准，对比分析不同标准在不同电压等级（高压、配电网、用户侧）下的适用性和严格程度，帮助读者准确把握合规性要求。 第三章：电能质量的测量与数据采集技术 详细介绍电能质量监测仪表的硬件架构、测量原理和精度等级。重点阐述同步采样技术、数据触发机制以及在复杂电磁环境下保证数据有效性和可靠性的关键技术。探讨如何设计有效的采样策略，以捕获难以重现的瞬态事件。 第二部分：稳态与暂态扰动的深入分析 本部分将聚焦于电网中最常见也最具破坏性的两种扰动——谐波污染和电压暂降——的数学建模、精确分析和溯源定位技术。 第四章：谐波与间谐波的傅里叶分析与非周期性扰动 系统阐述谐波分析的理论基础，包括离散傅里叶变换（DFT）和快速傅里叶变换（FFT）的应用。深入探讨谐波在输配电线路中的传播特性、叠加效应以及功率注入模型。重点分析非周期性扰动（如合闸涌流、雷击）与谐波的耦合现象，并引入小波分析等先进时频分析工具，以提高对瞬态谐波的识别能力。 第五章：电压暂降的成因、影响建模与特征提取 电压暂降是影响工业生产连续性的主要因素。本章剖析其主要成因（如短路故障、大负荷投切、发电机失步等）。建立精确的电压暂降模型，并详细介绍特征提取算法，如基于相量测量单元（PMU）数据的快速识别和分类方法，区分系统内部故障与外部电网事件的暂降。 第六章：电能质量事件的源头追溯与责任判定 探讨如何利用分布式监测网络和数据关联分析技术，实现对电能质量事件的快速源头追溯。介绍基于阻抗匹配、故障电流特征比对和故障相位角分析的定位算法，为电网故障隔离和责任划分提供科学依据。 第三部分：电能质量控制与优化技术 理论分析和精确测量是基础，控制和治理才是解决问题的关键。本部分将详细介绍当前最前沿和成熟的电能质量治理技术。 第七章：有源电力滤波器（APF）与静止无功发生器（SVG）的原理与应用 深入剖析串联型、并联型以及混合型有源滤波器的工作原理、拓扑结构和控制策略。重点讲解如何通过快速电流跟踪算法（如SOGI-PLL或基于d-q变换的控制）实现对谐波和无功功率的实时补偿。讨论SVG在电能质量改善中的快速动态响应优势。 第八章：动态无功补偿与电压稳定技术 介绍静止无功补偿器（SVC）和基于电力电子技术的动态电压调节器（DVR）。详细阐述DVR在电压暂降/暂升补偿中的应用，包括其在不同负载条件下的电压注入策略和保护协同问题。探讨这些装置在配电网电压优化和稳定运行中的集成部署方案。 第九章：现代电力电子变流器中的电能质量控制 随着新能源和储能接入，变流器（如逆变器）成为主要的电能质量控制节点。本章聚焦于并网逆变器的先进控制技术，包括：脉冲宽度调制（PWM）策略优化（如空间矢量调制、混合调制）、降低开关频率谐波的技术，以及如何通过控制策略主动抑制电网侧的谐波注入。 第四部分：电能质量的综合管理与前瞻研究 本部分将视角提升到系统级管理和未来发展趋势，探讨如何构建智能化的电能质量管理体系。 第十章：电能质量的风险评估与经济性分析 建立量化的电能质量风险评估模型，结合企业级停机损失数据，计算不同PQ水平下的预期经济损失。探讨投资于PQ治理设备（如滤波器、稳压器）的投资回报率（ROI）分析方法，为用户侧的设备选型提供决策依据。 第十一章：智能电网环境下的分布式PQ监测与协同控制 讨论在信息物理系统（CPS）架构下，如何利用海量数据和云计算技术实现跨区域的PQ协同监测与预警。介绍基于边缘计算的快速故障隔离和局部治理方案，以应对未来电网的复杂性和分布式特性。 第十二章：面向未来的电能质量研究方向 展望超低频暂态的监测挑战、宽带电磁干扰（EMI/EMC）的防治策略，以及高频开关设备对电能质量的潜在影响。探讨利用人工智能和机器学习技术（如深度学习）对PQ事件进行自动分类、故障预测和自适应控制的潜力。 本书内容严谨、逻辑清晰，结合大量的工程案例和仿真验证结果，力求为读者提供一套从理论到实践、从诊断到治理的完整技术指南，是电力系统设计、运行、维护和科研人员的宝贵参考资料。

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这本书的语言风格，说实话，初读时略显晦涩，但一旦适应了那种严谨的德式逻辑结构，就会发现其内在的精妙之处。作者似乎对每一个技术名词都有着近乎偏执的精确定义，没有丝毫含糊不清的表述。比如，在讨论功率因数测量时，它没有简单地引用标准定义，而是深入剖析了傅里叶级数展开中高次谐波对有效功率计算的非线性影响机制，并且附带了大量的数学推导过程，虽然这部分阅读起来需要极大的专注力，但带来的知识密度是惊人的。我特别喜欢书中穿插的一些历史回顾，它们简短却有力地说明了为什么某些测量方法会被淘汰，而另一些技术（比如现代采样算法）能够脱颖而出，这使得我们不仅知其“然”，更能明其“所以然”。对于那些想从根本上理解测量系统局限性的研究人员来说，这本书提供了罕有的深度，它要求读者付出努力，但回报绝对是丰厚的知识积累。

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这本书的装帧和纸质质量也值得称赞，这在技术书籍中往往是被忽视的一环，但对于需要频繁翻阅和做笔记的读者来说，却是至关重要的。纸张的克重恰到好处，既能有效防止墨水洇开，又保证了足够的柔韧性，即使在实验室的复杂环境中反复翻阅，也不会轻易损坏。更值得一提的是，书中关于电磁兼容性（EMC）对功率测量准确性的影响分析，这一点在很多同类书籍中常被一带而过。本书却用了专门的章节，详细论述了外部电磁场如何耦合进测量回路，并提供了基于屏蔽和滤波的优化设计指南。这种将理论与实际工程约束相结合的处理方式，体现了作者深厚的实践功底。总的来说，这本书的物理形态和内在知识结构都达到了一个极高的标准，它不仅是一份知识的载体，更是一件值得珍藏的专业工具。

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这本书的封面设计简洁有力，那种深邃的蓝黑色调配合着清晰的白色标题字体，初看之下就给人一种专业、严谨的学术气息。我尤其欣赏它在排版上的用心，那些复杂的公式和图表，在纸张的质感上得到了很好的呈现，即便是对于初次接触这个领域的读者，也能感受到编排者的匠心。 刚翻开目录时，我就被其中详尽的章节划分所吸引。它似乎并不满足于对基础理论的泛泛而谈，而是直奔核心痛点——误差分析与校准。例如，它对不同测量标准下电能功率基准源的校准流程进行了细致入微的对比，特别是对于那些在实际电网环境中由于环境波动（如温度漂移、电磁干扰）导致的测量偏差，书中给出的量化分析模型，令人耳目一新。我尝试对照书中的某个案例，用我手头的数据进行验证，发现书中提出的修正系数，比我们过去沿用的经验法要精确得多，这无疑为我们日常的计量工作提供了更坚实的理论支撑和更可靠的实操指南。这本书绝非一本简单的教科书，它更像是一本为资深工程师准备的“工具箱”，里面装满了解决实际问题的金钥匙。

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作为一名长期从事计量校准工作的技术人员，我常常为市面上一些“速成型”书籍感到困扰，它们往往只停留在操作层面，缺乏对测量误差根源的系统性剖析。然而，这部作品完全避开了这种陷阱。它构建了一个非常宏大而完整的误差模型框架，从基准源的长期稳定度漂移，到传感器本身的滞后效应，再到数据传输链路中的量化误差，层层递进，构筑了一个全方位的误差地图。最让我印象深刻的是，它用一种近乎强迫症的严谨态度，对比了两种完全不同温度补偿策略在极端环境下的性能差异，并辅以大量的实际测试曲线作为佐证，这些曲线的绘制质量和清晰度都堪称教科书级别。这种对细节的极致追求，让读者在阅读过程中能够建立起一种对“精确”的敬畏感，也促使我们反思自己日常工作流程中可能存在的盲点。这本书读完后，我发现自己看待每一个测量结果时，都会不自觉地去审视其背后的误差链条，受益匪浅。

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这本书最大的亮点在于其对“改进技术”部分的深入挖掘，这部分内容明显体现了作者紧跟前沿动态的视野。我们都知道，传统的模拟电路测量方法在应对高速变化的现代电力系统时力不从心，而这本书却将大量的笔墨放在了基于FPGA和高速ADC的数字信号处理（DSP）技术如何重塑电能测量精度上。它不仅讲解了如何设计滤波器来抑制噪声，更细致地阐述了如何利用多相采样算法来精确捕捉非正弦波形下的瞬时功率，并给出了详细的软件实现框架图。我个人对其中关于“不确定度评估的贝叶斯方法”的应用非常感兴趣，这明显超越了一般工程手册的范畴，开始触及计量学的哲学层面。这让这本书的受众群体一下拓宽了，它不仅对电网运行人员有用，对从事计量设备研发的工程师而言，更是一份不可或缺的参考手册，指引了未来几年技术升级的方向。

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