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出版者:中国标准出版社

作者:郭汀

出品人:

页数:546

译者:

出版时间:2005-7

价格:65.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787506636865

丛书系列:

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《现代电力系统运行与控制》 内容简介 本书旨在全面深入地探讨现代电力系统的运行、控制与发展，为电力工程师、技术人员、研究人员及相关专业学生提供一本系统、详实且具有前瞻性的参考资料。电力系统作为国民经济的命脉，其稳定性、可靠性、经济性及安全性至关重要。随着科技的飞速发展和新能源的广泛接入，现代电力系统正经历着前所未有的变革，面临着复杂多样的挑战。本书正是在这样的背景下，力求勾勒出清晰的脉络，解析核心原理，揭示前沿技术，并提供实用的解决方案。 全书共分为十六章，结构清晰，逻辑严谨，内容涵盖了电力系统从基础理论到高级应用，从传统技术到智能化发展等各个层面。 第一章 导论：现代电力系统的演进与挑战 本章首先回顾电力系统发展的历史进程，分析了从早期直流系统到现代大规模交流互联系统的演变。重点阐述了当前电力系统面临的主要挑战，包括：分布式能源接入带来的不确定性，如光伏、风电的随机性和波动性；电网老旧化与升级改造的需求；日益增长的电力需求与能源可持续发展的矛盾；以及网络安全威胁的增加。同时，概述了智能电网、大区电网、微电网等新兴概念及其发展趋势，为后续章节内容的展开奠定基础。 第二章 电力系统的基本构成与运行原理 本章深入解析电力系统的基本构成要素，包括发电厂、输电线路、变电站、配电线路及负荷等。详细阐述了电力系统运行的几个核心原理，如功率平衡、电压稳定、频率稳定、无功功率补偿及电压控制等。通过对基尔霍夫定律、欧姆定律等基本电学原理的应用，解释了潮流的产生与流动，以及系统稳定性的物理基础。本章强调了掌握这些基本原理对于理解和解决电力系统运行中的各类问题至关重要。 第三章 电力系统的潮流计算与分析 潮流计算是电力系统分析的基础，本章对此进行了系统性讲解。首先介绍了潮流计算的基本模型和方法，包括牛顿-拉夫逊法、PQ分解法等，并对比了各自的优缺点。详细阐述了潮流计算的输入数据（如线路参数、发电机出力、负荷数据等）和输出结果（如各母线电压、线路功率潮流、损耗等）。在此基础上，进一步探讨了潮流计算在系统规划、运行调度、故障分析等方面的应用，例如裕度分析、阻塞分析等，帮助读者理解如何利用潮流计算的结果来评估系统的运行状态和潜在风险。 第四章 电力系统的稳定性分析 电力系统的稳定性是保障可靠供电的关键。本章分为暂态稳定性、动态稳定性和稳态稳定性三个部分进行深入探讨。暂态稳定性主要研究电力系统在发生大型故障（如短路）后，能否在短时间内恢复同步运行。本章介绍了转子方程、功角特性曲线等概念，并讲解了暂态稳定性的判别方法，如欧拉法、龙格-库塔法等数值积分方法。动态稳定性则关注系统在较长时间内的稳定性，主要受自动电压调节器（AVR）、调速器（Governor）等控制系统的影响。稳态稳定性则侧重于系统在稳态运行点附近的小扰动下的稳定性。本章还介绍了提高系统稳定性的常用技术，如阻尼补偿、快速励磁等。 第五章 电力系统的无功功率与电压控制 无功功率的合理分配是维持电网电压稳定、降低线路损耗、提高系统运行经济性的重要环节。本章详细阐述了无功功率的产生与消耗，分析了电压偏差对系统性能的影响。重点介绍了各种无功功率补偿装置，如静止无功补偿器（SVC）、同步调相机、电容器组、电感等，并分析了它们的结构、原理、性能特点及其在不同场景下的应用。同时，深入讲解了电压控制策略，包括集中式控制、分散式控制以及最新的协同控制方法，并探讨了如何利用先进的控制器件实现精准的电压调节。 第六章 电力市场与经济运行 随着电力体制改革的深入，电力市场在电力系统中的作用日益凸显。本章分析了不同类型的电力市场，如现货市场、日前市场、实时市场等，以及市场出清机制。讲解了电力系统的经济运行原理，包括机组组合（Unit Commitment）、经济调度（Economic Dispatch）等问题。详细介绍了如何通过优化算法（如动态规划、线性规划、遗传算法等）来求解经济调度问题，以最低成本满足负荷需求，并尽量减少发电对环境的影响。同时，探讨了电价机制、容量市场、辅助服务市场等相关内容，为理解电力市场下的系统运行提供理论支撑。 第七章 电力系统继电保护 继电保护是电力系统安全运行的“安全卫士”，其核心作用是在发生故障时，快速、准确地将故障部分隔离出电网，防止故障的扩大和系统崩溃。本章系统介绍了各类继电保护的原理、技术和应用。包括：过电流保护、距离保护、差动保护、零序保护等。详细阐述了保护的配置原则、动作特性以及选择性问题。在此基础上，还介绍了数字化、智能化继电保护的发展趋势，如基于微机和通讯技术的保护装置，以及对新型电力系统（如含大量分布式电源）的保护策略。 第八章 电力系统的故障诊断与排除 故障诊断是保障电力系统稳定运行的关键环节。本章详细阐述了电力系统常见故障的类型，如短路、接地、断线等，及其产生的原因。介绍了多种故障诊断方法，包括基于暂态信号分析、高压测试、绝缘监测等技术。重点讲解了故障的定位和隔离技术，以及故障后的恢复策略。此外，本章还强调了故障数据采集、分析和利用的重要性，为预防性维护和提升系统可靠性提供依据。 第九章 新能源接入对电力系统的影响与控制 新能源的大规模接入是现代电力系统面临的最大挑战之一。本章重点分析了风电、光伏等新能源的特点，如随机性、波动性、反调相、低惯量等，及其对电网稳定性、电压、频率、潮流分布等产生的影响。详细介绍了新能源接入对电网稳定性的威胁，以及相应的控制与消纳技术，如功率预测、储能技术、柔性直流输电（LCC-HVDC）以及智能变流器等。探讨了如何通过先进的控制策略和技术手段，实现新能源的高比例、高可靠性接入。 第十章 储能技术在电力系统中的应用 储能技术是解决新能源波动性、提高电网灵活性的关键。本章详细介绍了各类储能技术，包括抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、电池储能（锂离子电池、液流电池等）、氢储能等。分析了不同储能技术的原理、性能特点、经济性及环境影响。重点阐述了储能技术在电力系统中的多种应用场景，如调峰调频、暂态稳定支持、无功补偿、故障穿越、提高电能质量等。本章还探讨了储能系统的优化调度和市场化运营模式。 第十一章 柔性输电技术（FACTS）与高压直流输电（HVDC） 柔性输电技术（FACTS）和高压直流输电（HVDC）是提升电力系统输送能力、改善运行稳定性和灵活性的重要技术。本章详细介绍了FACTS的各种类型，如静止同步补偿器（STATCOM）、可控串联补偿器（TCSC）、统一潮流控制器（UPFC）等，阐述了其工作原理和在提高输电线路输送能力、控制潮流、抑制振荡等方面的作用。同时，详细讲解了HVDC的原理、优点、拓扑结构（如LCC-HVDC、VSC-HVDC），以及其在远距离输电、异步互联、接地系统优化等方面的应用。 第十二章 电力系统通信与数据传输 现代电力系统运行高度依赖于高效、可靠的通信网络。本章深入探讨了电力系统通信网络的设计、建设和运行。介绍了电力通信的不同层次，包括通信骨干网、接入网以及现场通信。详细阐述了各种通信技术在电力系统中的应用，如光纤通信、无线通信（4G/5G）、微波通信等。重点讲解了通信协议，如IEC 61850标准，及其在变电站自动化、保护通信、调度通信等方面的应用。同时，分析了电力通信的安全性、可靠性要求以及未来的发展趋势，如边缘计算、物联网在电力通信中的应用。 第十三章 智能电网技术与发展 智能电网是未来电力系统的发展方向。本章全面介绍了智能电网的核心技术和发展理念。包括：广域测量系统（WAMS）、分布式能源管理系统（DERMS）、需求侧响应（DSR）、高级计量基础设施（AMI）、配电自动化（DA）、配电管理系统（DMS）、能量管理系统（EMS）等。详细阐述了这些技术如何通过信息技术、通信技术与电力技术的深度融合，实现电力系统的智能化、自动化、高效化和绿色化。本章还展望了智能电网在用户互动、市场化服务、新能源整合等方面的巨大潜力。 第十四章 电力系统运行的可靠性与安全性 可靠性与安全性是电力系统运行的生命线。本章从多个维度深入探讨电力系统的可靠性与安全性。在可靠性方面，介绍了可靠性评估的理论和方法，如故障树分析（FTA）、事件树分析（ETA）、马尔可夫链等，并讨论了如何通过冗余设计、维护策略等来提高系统的可靠性。在安全性方面，重点关注网络安全威胁，如恶意攻击、数据泄露、系统中断等，并介绍了相应的防护技术和策略，包括访问控制、入侵检测、加密技术、安全审计等。此外，还讨论了物理安全防护以及人为因素对系统安全的影响。 第十五章 电力系统的优化调度与控制 优化调度与控制是保障电力系统经济、可靠、安全运行的核心。本章深入讲解了电力系统优化调度理论与方法。包括：日前调度、实时调度、经济调度、有功/无功联合调度等。详细介绍了各种优化算法，如线性规划、非线性规划、混合整数规划、模拟退火、粒子群优化等在电力系统调度中的应用。在此基础上，进一步探讨了先进的控制技术，如模型预测控制（MPC）、自适应控制、鲁棒控制等在电网电压、频率、潮流控制中的应用，以及它们在应对新能源不确定性方面的优势。 第十六章 电力系统的未来发展趋势 本章面向未来，探讨电力系统面临的新机遇和挑战，以及未来的发展趋势。重点分析了大数据、人工智能（AI）、区块链、物联网（IoT）等新兴技术在电力系统中的应用前景，如AI驱动的预测性维护、基于区块链的电力交易、IoT支持的智能终端管理等。展望了能源互联网、区域能源系统、虚拟电厂等新型电力系统形态，以及其对能源生产、消费、传输和管理模式的深刻变革。最后，强调了技术创新、政策引导和国际合作在推动电力系统可持续发展中的重要作用。 本书内容丰富，理论联系实际，案例分析深入浅出，旨在为广大读者提供一个全面、深入、前沿的电力系统运行与控制知识体系。通过阅读本书，读者将能够更深刻地理解现代电力系统的复杂性，掌握相关的分析与控制方法，并为应对未来电力系统发展中的挑战做好准备。

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拿到这本《新编电气图形符号标准手册》，我首先关注的是它对不同电压等级和应用领域的区分度。毕竟，低压配电的符号和高压输电的符号，虽然底层逻辑相似，但在实际应用中的细节处理上大相径庭。我发现它在章节划分上似乎采用了“模块化”的思路，而不是简单地按照字母顺序罗列，这种结构上的逻辑感很强，方便用户快速定位到自己需要的子系统。比如，专门辟出了一块讲解继电保护和自动化控制系统的符号，这在我以往参考的资料中是比较少见的，通常这些内容都是分散在其他通用标准里，查找起来非常费劲。这种将专业领域符号集成化的做法，极大地提升了查阅效率，使得它更像是一套“主题式”的工具集，而不是一个庞杂的符号大辞典。这种针对性强的编撰风格，无疑是这本书的一大亮点。

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这本书的封面设计倒是挺规矩的，标准的工具书风格，字体排版清晰，让人一眼就知道这玩意儿是用来查阅资料的，而不是用来消遣的。拿到手里分量很足，纸张的质感也算扎实，翻阅起来不会有那种一碰就皱起来的廉价感。内容上，虽然我还没深入研究到每一个细节，但从目录的宏观结构来看，它似乎是想覆盖得比较全面，从基础的元器件符号到复杂的系统图解，都有所涉猎。我特别留意了一下索引的编排，这对一本手册来说至关重要，如果查找效率不高，再详尽的内容也是白搭。初步翻看，感觉像是把过去零散的标准汇集成了一本“武林秘籍”，希望能真正做到在实际工作中能“救急”，而不是光摆着好看。希望它在处理那些更新换代比较快的、新兴的电子或电力系统符号时，也能保持一定的与时俱进，不然工具书的价值会大打折扣的。总的来说，初印象是本“够格”的参考书，下一步就看实际使用的频率和精准度了。

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这本书的实用价值，最终体现在它能否解决实际工作中遇到的那些“疑难杂症”上。我试着查找了几个我在上一个项目里遇到的模糊符号——那些在老图纸上出现过，但在现有教材中解释不详的“遗留问题”。这本书的表现超出了我的预期，它不仅提供了符号本身，还附带了对该符号的历史演变或者特定应用环境下的兼容性说明，这种深度解读，远非简单地展示图形那么肤浅。这说明编撰团队显然是深谙行业痛点的，他们不是简单地收集和整理符号，而是试图构建一个知识体系，去解释“为什么是这个符号”以及“在什么情况下用它”。这种带着行业经验沉淀的编写方式，让这本书从一本普通的参考工具书，升级成了一种带有指导性质的专业文献。

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这本手册的排版简直是为老工程师量身定做的，那种略带复古的、密集的图文对照方式，让我一下子回到了好几年前刚入行的时候。每一个符号旁边都紧挨着清晰的说明和可能适用的场景描述，不像有些新出版的书籍，为了追求“极简主义”，把关键信息塞得密不透风或者干脆用模糊的描述应付了事。我个人尤其欣赏它对那些“边缘”或“冷门”器件的处理方式，很多老图纸上的符号，在新标准中往往一笔带过，但这本书似乎做了大量的考证工作，保留了历史的痕迹，这对于维护老旧设备的资料整理工作来说，简直是雪中送炭。当然，这种详尽也带来了页数的增加，携带起来确实有点“沉甸甸”的，估计得常驻在我的办公桌上，而不是随身背包里。对年轻一代可能需要适应一下这种信息密度，但对于经验丰富的技术人员，这种厚重感反而是信任感的来源。

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说实话，作为一名经常需要和国际标准打交道的工程师，我对国内标准手册的“国际接轨”程度一直抱有警惕。很多时候，一本号称“新编”的手册，翻开来却发现很多核心概念和符号依然停留在几十年前的版本，和IEC或者IEEE的标准存在明显的代沟。这本书在这一点上，给我的惊喜是比较大的。虽然我不能一一核对每一个细节，但从一些关键的、代表性强的元器件符号对比来看，它明显融入了更多国际上通用的表达方式，降低了在跨国合作项目中进行“符号翻译”的工作量。当然，标准总是不断演进的，这本书的“新编”必然意味着它在出版时点上是先进的，但未来的更新速度将决定它能否长期保持这种优势。希望出版社能提供及时的电子版更新服务，毕竟纸质书的修订成本太高了。

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