电力新技术应用下册

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出版时间:1900-01-01
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isbn号码:9787508329338
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具体描述

《现代电力系统运行与控制》 本书系统阐述了现代电力系统运行与控制的关键技术与发展趋势。全书分为三个主要部分:电力系统运行基础、高级运行控制策略以及未来发展方向。 第一部分:电力系统运行基础 本部分旨在为读者构建坚实的电力系统运行知识体系。 电力系统概述与基本原理:详细介绍了电力系统的组成、结构及运行的基本原理,包括发电、输电、配电和用电各个环节的功能和相互关系。深入探讨了电力系统的稳态运行参数(电压、频率、功率流)及其影响因素。 负荷特性分析与预测:深入剖析了不同类型负荷(居民、工业、商业等)的负荷特性,包括日、周、年负荷变化规律。重点介绍了负荷预测的常用方法,从统计学模型(如时间序列分析、回归分析)到人工智能方法(如神经网络、支持向量机),并结合实际案例分析了预测精度对系统运行的重要性。 发电机组的运行特性与调控:详细阐述了各种发电机组(火力、水力、核能、新能源等)的基本工作原理、运行特性曲线(如负荷特性、调频特性)。重点介绍了调频、调压在维持系统稳定运行中的作用,以及一次、二次调频的机理和实现方式。 电力系统安全稳定运行:系统介绍了电力系统稳定性的概念,包括暂态稳定、稳态稳定和动态稳定。深入分析了导致系统不稳定的常见原因,如故障、机组脱网、大负荷扰动等。详细阐述了各种安全稳定控制措施,如安全稳定分析(暂态稳定分析、功率系统稳定性分析)、继电保护的基本原理及配置原则、FACTS(柔性交流输电系统)在提高系统稳定性方面的应用。 调度运行与机组组合:详细讲解了电力系统调度的基本任务,包括日调度、实时调度的流程和原则。重点介绍了机组组合(Unit Commitment)问题的基本概念、数学模型及求解方法,包括确定性机组组合和考虑不确定性的机组组合(如基于随机规划、鲁棒优化)。 第二部分:高级运行控制策略 本部分聚焦于提升电力系统运行效率、经济性和灵活性的高级控制技术。 无功功率补偿与电压控制:深入探讨了无功功率在维持系统电压稳定中的关键作用。详细介绍了静态无功补偿器(SVC)、静止同步补偿器(STATCOM)等 FACTS 设备在无功补偿和电压控制方面的应用原理及优势。阐述了自动化电压控制(AVC)系统的设计与实现。 电网潮流优化与经济调度:详细介绍了电网潮流的数学模型和优化目标,包括最小化线路损耗、最小化发电成本等。重点阐述了各种潮流优化算法,如牛顿-拉夫逊法、直流潮流、交流潮流的计算与应用。深入讲解了经济调度的原理,包括基于成本函数的优化调度,并介绍了考虑机组爬坡率、启停成本等复杂约束的经济调度算法。 故障诊断与隔离:介绍了电力系统常见的故障类型及其危害。详细阐述了故障诊断的基本原理,包括基于特征分析、人工智能等方法。重点介绍了故障隔离策略,如定值整定、保护配合,以及在故障发生后快速恢复供电的重合闸、自动重切等技术。 电网互联与区域调度:探讨了电网互联的优势与挑战,包括提高供电可靠性、优化资源配置等。详细介绍了区域调度在协调不同区域发电、输电、用电中的作用,以及区域间电力交易的机制。 新能源并网运行控制:分析了风电、光伏等新能源固有的波动性、间歇性特点及其对电力系统运行带来的挑战。详细介绍了新能源并网的接入要求、运行控制策略,包括功率预测、平滑输出、储能协调控制等。重点介绍了新能源并网对系统频率和电压的影响及相应的控制措施。 第三部分:未来发展方向 本部分展望了电力系统运行与控制的未来发展趋势。 智能电网技术与应用:深入介绍了智能电网的核心理念,包括状态估计、自愈控制、需求侧管理(DSM)、分布式能源管理等。重点阐述了智能电网在提高电网运行效率、可靠性、灵活性和经济性方面的作用。 大数据与人工智能在电力系统中的应用:探讨了大数据分析技术在海量电力数据(如 SCADA 数据、用户用电数据、设备状态数据)挖掘中的潜力。详细介绍了人工智能(如机器学习、深度学习)在负荷预测、故障诊断、设备状态监测、系统优化调度等方面的应用前景。 多能源协调与耦合:分析了电力系统与天然气、热力等其他能源系统的耦合关系,以及多能源系统协同运行的优势。介绍了实现多能源系统优化调度和协调运行的技术挑战与解决方案。 电动汽车接入与管理:探讨了电动汽车(EV)作为新型负荷接入电网带来的影响,包括对配电网的冲击以及作为分布式储能的潜力。介绍了电动汽车有序充电、V2G(Vehicle-to-Grid)技术等在电力系统中的应用。 能源互联网与未来电力市场:展望了能源互联网的发展愿景,以及电力系统在其中扮演的角色。介绍了未来电力市场(如容量市场、辅助服务市场)的构建,以及这对电力系统运行和调度提出的新要求。 本书语言严谨,逻辑清晰,结合了大量的理论分析和实践案例,旨在帮助读者深入理解现代电力系统的运行机制,掌握先进的运行控制技术,并对未来发展趋势有清晰的认识。

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读后感

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拿到《电力新技术应用下册》后,我最先翻阅的便是书中关于“电力设备新材料与新工艺”的部分。我一直认为,技术的进步离不开材料科学的突破,这本书也没有让我失望。书中详细介绍了在变压器、电缆、绝缘材料等领域的新型材料应用,例如高温超导材料在输电领域的潜力,以及新型绝缘材料如何提高设备的安全性和寿命。我还对书中关于“设备状态监测与诊断技术”的章节印象深刻,它通过先进的传感器和分析算法,能够实时监测设备的运行状态,预测潜在的故障,从而实现预防性维护,大大降低了设备的维修成本和停电风险。书中还对“电力设备的智能化改造”进行了详细的阐述,例如如何通过集成微处理器和通信模块,将传统设备升级为智能设备,从而实现远程控制和数据采集。这种从“硬件”到“软件”的全面升级,让我看到了电力设备发展的必然趋势。我特别喜欢书中对“智能变电站”的介绍,它如何集成各种智能设备,实现无人值守和集中监控,这让我对未来变电站的运行模式有了全新的认识。

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这本书最吸引我的地方在于它对“大变局”下电力系统发展趋势的深刻洞察。尤其是在“碳达峰、碳中和”的国家战略背景下,书中对传统火电的转型升级、新能源的爆发式增长以及储能技术的重要性进行了详尽的论述。我一直对可再生能源的发展充满好奇,这本书便系统地介绍了风力发电和太阳能发电在技术上的最新进展,比如海上风电的安装技术、光伏组件的效率提升和成本下降趋势,以及不同类型储能技术(如锂电池、抽水蓄能、飞轮储能)的优劣势和应用场景。让我印象深刻的是,书中并没有回避这些技术在发展过程中遇到的瓶颈,而是客观地分析了它们在经济性、安全性、稳定性以及政策支持等方面面临的挑战,并对未来的发展方向提出了自己的见解。此外,书中对“虚拟电厂”和“需求侧响应”的探讨也让我耳目一新,这些概念的提出,预示着电力系统正在从传统的“源随荷动”向“荷随源动”转变,用户也将在电力市场中扮演更积极的角色。我特别喜欢书中对电力市场化改革和电力交易模式的介绍,它解释了不同类型的交易机制如何促进电力资源的优化配置,并鼓励新能源的开发和应用。这些内容让我对未来电力系统的运行模式有了更清晰的认识,也感受到了技术创新对能源结构深刻变革的推动作用。

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这本书最让我感到“惊喜”的是,它对“用户侧”的关注度。以往阅读电力相关的书籍,更多的是关注发电侧和输配电侧,而这本书则将大量的篇幅放在了用户如何更智能、更经济地使用电力。书中关于“智能家居”和“智能建筑”的电力应用部分,详细介绍了如何通过物联网技术,实现家电设备的智能控制、能源管理和节能优化。我尤其对书中关于“电动汽车充电技术”的阐述感到兴趣,它详细介绍了不同类型的充电方式、充电桩的智能化管理以及V2G(Vehicle-to-Grid)技术的发展潜力,即电动汽车在满足自身充电需求的同时,还能向电网反向输送电能,成为电网的灵活储能单元。书中还对“家庭能源管理系统(HEMS)”进行了深入的介绍,它如何帮助用户优化用电行为,降低电费支出,并提高能源利用效率。这种从“末端”视角切入电力新技术,让我看到了电力技术与日常生活紧密结合的巨大潜力,也让我对未来的生活方式有了更多的憧憬。

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拿到这本《电力新技术应用下册》,我原本以为会是一本枯燥的理论堆砌,没想到,它就像一位经验丰富的工程师,用通俗易懂的语言,将那些高深莫测的电力技术,一一展现在我眼前。比如,书中对于智能电网的阐述,让我不再将其视为一个抽象的概念,而是看到了它如何在实际运行中,通过先进的通信、感知和控制技术,实现能源的高效分配和可靠传输。我特别喜欢其中关于分布式能源接入的部分,详细介绍了各种新能源(如太阳能、风能)如何与传统电网无缝对接,以及在接入过程中可能遇到的挑战和对应的解决方案。书中的案例分析也十分到位,不是那种泛泛而谈的理论,而是深入到具体的工程项目,分析了实际应用中的数据、设备和流程,读来非常有启发性。尤其是在探讨配电网自动化方面,作者通过几个真实的故障场景,展示了智能开关、故障定位系统如何快速响应,最大限度地减少停电范围和时间,这对于我理解电网的韧性有了全新的认识。我还对书中关于电力电子器件在新能源领域应用的章节印象深刻,例如IGBT、MOSFET等技术如何支撑着逆变器、变压器的效率提升和功率密度增加,这些都直接关系到新能源发电成本的降低和市场竞争力。总而言之,这本书让我觉得,电力技术的发展并非遥不可及,而是与我们的生活息息相关,并且正在以惊人的速度向前迈进。

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这本书给我的整体感觉是“宏大而不失细节”。它所涵盖的电力新技术领域非常广泛,从宏观的能源战略规划,到微观的设备部件升级,都涉及到了。特别吸引我的是书中关于“新能源并网技术”的详细阐述。新能源,特别是风电和光伏,其波动性和不确定性是并网的巨大挑战,书中对此给出了非常全面的技术解决方案,包括功率预测、平抑波动、虚拟同步机等。我喜欢它不仅仅是介绍概念,而是深入分析了这些技术背后的原理和实际应用中的难点。例如,在讲解虚拟同步机时,书中不仅解释了其工作原理,还对比了不同虚拟同步机控制策略的优劣,并结合实际案例说明了其在提升电网稳定性方面的作用。此外,书中对“高压直流输电(HVDC)”技术的介绍也十分详尽,它对于远距离、大容量输电的优势,以及在新能源基地外送和跨区域互联中的关键作用,书中都有清晰的阐述。我尤其关注了书中关于柔性直流输电(UHVDC)在提升输电能力和电网灵活度方面的进展。这本书让我对我们国家电力基础设施的现代化进程有了更深的理解。

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读罢《电力新技术应用下册》,我最深的感受是其内容的“前沿性”和“实践性”的高度统一。书中对电力系统数字化、智能化转型的描绘,不仅仅是停留在理论层面,而是大量引用了实际工程中的案例和数据,展现了这些新技术是如何被转化为可操作的方案,并落地应用的。例如,书中对“物联网”在电力领域的应用进行了详细介绍,它不仅仅是简单地连接设备,而是如何通过海量的数据采集、传输和分析,实现对电力设备的远程监控、故障诊断和预测性维护。我尤其对书中关于“大数据”和“人工智能”在电网运行中的应用部分感到震撼,它展示了如何利用算法来优化发电计划、调度运行,甚至预测负荷需求,从而提高电网的运行效率和稳定性。书中对“区块链”在电力交易和溯源方面的应用也进行了探讨,这为解决能源交易中的信任问题提供了新的思路。我还对书中关于“边缘计算”在电网末端应用的介绍记忆犹新,它如何将计算能力下沉到离设备更近的地方,从而实现更快速的响应和更可靠的控制。这种对前沿技术的深入挖掘和实践化解读,让我在享受阅读乐趣的同时,也获得了很多实实在在的知识和启发。

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《电力新技术应用下册》的文字风格和叙述方式,让我感觉它不仅仅是一本技术书籍,更像是一位经验丰富的导师在循循善诱。书中对“电网的韧性”和“极端天气下的电力保障”的探讨,让我印象深刻。它详细分析了各种极端天气事件(如台风、地震、冰雪灾害)对电力系统的影响,并介绍了相应的应对策略和技术手段,例如智能化的电网调度、分布式能源的就地消纳、以及快速的故障恢复能力。书中对“电力应急通信系统”的介绍也让我受益匪浅,它如何在灾害发生时,确保电力通信的畅通,为电力抢修和指挥调度提供保障。我还对书中关于“电网的自愈合能力”的探讨感到着迷,它如何通过智能化的控制和保护系统,在发生故障时,能够自动隔离故障区域,并重新配置电网,最大限度地减少停电范围和影响。这种对电力系统“生命力”的关注,让我看到了电力工程师们在保障民生和国家能源安全方面所付出的努力和智慧。

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这本《电力新技术应用下册》最令我称道的是其“系统性”和“前瞻性”。它不仅仅是罗列各种新技术,而是将这些技术置于整个电力系统的演进脉络中进行解读。书中关于“电网安全”和“信息安全”的章节,让我深刻认识到,随着电力系统的智能化和互联化程度的提高,网络安全的重要性已经上升到前所未有的高度。书中详细介绍了针对电力系统的信息安全威胁、防护措施以及相关标准。我特别喜欢书中关于“工业互联网”在电力行业的应用分析,它如何将OT(操作技术)和IT(信息技术)深度融合,构建起安全、高效的电力运营体系。书中还探讨了“数字孪生”在电力设备运维中的潜力,通过构建虚拟模型,实现对设备的实时监控、故障预警和优化调度。这种对未来电力系统架构的描绘,让我感到非常兴奋。我还对书中关于“智慧能源管理”的理念进行了深入的了解,它不仅仅是单个电力设备的管理,而是涵盖了从发电、输电、配电到用电的整个能源价值链的优化。这本书让我看到了电力行业在数字化浪潮中的无限可能。

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我一直对电力系统的“经济性”和“效率”非常感兴趣,而这本书恰恰在这方面给了我极大的满足。书中对“配电网的优化运行”这一主题的探讨,让我眼前一亮。它详细介绍了如何利用先进的监测和控制技术,例如配电自动化系统、智能电表等,来提高配电网的供电可靠性和效率,减少线路损耗。书中还对“分布式能源的经济性分析”进行了深入探讨,阐述了在不同政策和市场环境下,太阳能、风能等分布式电源的投资回报和盈利模式。我尤其欣赏书中关于“电力市场改革”和“电力交易机制”的介绍,它解释了如何通过市场化的手段,引导电力资源的合理配置,降低用户用电成本,并促进清洁能源的发展。书中对“电力金融”和“绿色金融”在电力行业中的应用也进行了探讨,这让我看到了金融工具在推动电力新技术应用和能源转型中的重要作用。总而言之,这本书从经济学和管理学的角度,揭示了电力新技术带来的巨大价值。

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坦白讲,我之前对“电力系统规划”的理解非常有限,而这本书则彻底颠覆了我的认知。书中关于“电力系统规划的方法论”以及“如何利用新技术进行优化规划”的部分,给我留下了深刻的印象。它不仅仅是介绍传统的规划方法,而是结合了大数据分析、人工智能算法等先进技术,来预测未来的电力需求,优化电源布局,以及规划输配电网络的扩建和升级。我特别喜欢书中对“多能源协同规划”的阐述,它如何将电力、热力、燃气等多种能源形式进行一体化规划,以提高整体的能源利用效率和经济性。书中还对“规划的风险评估与管理”进行了深入的探讨,分析了在不确定性因素较多的情况下,如何进行稳健的规划,并降低规划风险。这种“宏观”层面的思考,让我对电力系统的长期发展有了更全面的理解,也认识到技术创新在推动电力系统朝着更高效、更绿色、更可靠方向发展中的基础性作用。

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