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出版者:Research Studies Pr Ltd

作者:Horowitz, Stanley H.

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:100

装帧:HRD

isbn号码:9780863803147

丛书系列:

图书标签:

• 电力系统
• 继电保护
• 电力系统分析
• 电力电子
• 高电压技术
• 智能电网
• 电力自动化
• 电能质量
• 保护装置
• 电力工程

电力系统继电保护与自动化技术精要 本书导读： 本书全面系统地阐述了现代电力系统继电保护与自动化的核心原理、设计、应用与运行维护技术。面对当前电力系统日益复杂的结构、接入大量新能源、运行电压等级不断提高的现状，传统的保护理论与实践正面临新的挑战。本书旨在为电力系统工程师、高校师生及相关领域研究人员提供一套严谨、深入且贴近实际工程需求的理论框架与技术指南。我们聚焦于如何构建高可靠、高选择性、高灵敏度的保护体系，以确保电网在故障发生时能够迅速、准确地隔离故障，维持系统稳定运行。 第一篇：继电保护基础理论与元件 本篇奠定了继电保护的理论基石，从电力系统的基本组成与运行方式入手，详细分析了电力系统故障的类型、特点及对系统稳定性的影响。 第一章：电力系统故障分析与分类 深入探讨了电力系统常见的三相短路、两相短路、单相接地等各类不对称故障的机理。重点分析了故障电流的特性变化，以及电压、电流、频率在故障发生前后的动态响应。本章强调了故障录波数据在故障诊断与保护定值校验中的重要性。 第二章：继电保护的基本概念与要求 界定了继电保护的四大基本要求：可靠性、速动性、选择性与灵敏性。详细阐述了如何通过理论计算和实际测试来量化这些指标。引入了保护装置的判据逻辑设计思路，包括直观判据、能量判据和状态判据等。 第三章：电流、电压与阻抗测量元件 详细解析了用于获取系统状态信号的各种传感器和变压器：电流互感器（CT）和电压互感器（PT/CVT）。讨论了它们的设计原理、误差来源（变比误差、相位差、饱和特性）以及对保护准确性的影响。重点介绍了精密电流互感器在低电流（如接地保护）和高电流（如短路保护）应用中的特殊要求。 第四章：时间继电器与频率继电器 探讨了时间元件在保护配合中的核心作用，包括定时限、反时限与速动配合的策略。频率继电器作为电压稳定和失步保护的关键元件，其工作原理、特性曲线的标定及在低频减载和孤岛保护中的应用进行了详尽阐述。 第二篇：主保护原理与技术 本篇是全书的核心，聚焦于各类主保护（即用于主干故障隔离的保护）的设计思想、数学模型及其在实际工程中的应用。 第五章：过电流与接地保护 详述了基于过电流判据的距离保护的演变过程。重点分析了有功功率型、垂直特性型及复合型电流速断保护的特点与局限性。对于接地保护，详细对比了零序电流保护、低阻接地保护和高阻接地保护的适用范围，以及如何通过设置感度裕度来避免误动。 第六章：距离保护的理论与实践 距离保护被誉为电力系统保护的核心。本章从欧姆定律出发，推导了单相、两相、三相短路时的线路阻抗计算公式，并引入了考虑系统源阻抗和负荷影响的修正模型。深入分析了比阻（阻抗比）、V/I（电压电流比）和相角在距离保护判据中的作用。重点讲解了“距离保护的盲区”的成因与消除措施，以及在含有补偿设备（如SVC、STATCOM）电网中的应用挑战。 第七章：纵向和横向比较保护 本章聚焦于高可靠性的零差保护（零量保护）与差动保护。 纵向比较保护（零差保护）： 主要用于输电线路的零序电流保护，分析了其在复杂接地系统中的可靠性问题。 横向比较保护（差动保护）： 详细阐述了元件保护（如母线、发电机、变压器）中的单元区保护原理。重点解析了电流差动保护的“平衡块”技术，包括基于二次电流的平衡、纵差分量与横分量，以及直流分量对动作阈值的影响。对于变压器，详细讨论了星形/三角形接线带来的相位差补偿问题和漏磁势的校正。 第八章：输电线路的串联补偿与远距离保护 随着串联电容补偿（如TCSC）在长输电中的应用，线路的等效电抗发生了变化。本章分析了串补对距离保护性能的影响，并介绍了适用于大电抗、长距离输电的特殊距离保护方案，如基于电压突变量的保护和基于波速的行波保护原理的初步介绍。 第三篇：发电机、变压器及母线保护 本篇针对电力系统中的关键设备，提供定制化的保护方案。 第九章：发电机的主保护技术 发电机保护的复杂性源于其多绕组结构和复杂的运行工况。本章涵盖了：定子绕组的匝间短路保护（基于电压比）、定子接地保护（正序小量法与间接接地法）、外部短路保护（阻抗保护与差动保护），以及转子励磁系统故障保护（失磁、过电压）。特别强调了发电机与变压器公共连接点的保护协调。 第十-十章：电力变压器的保护系统 变压器是电网中最易发生严重故障的设备之一。本章详细剖析了针对性强的保护： 瓦斯保护： 气体继电器作为内部故障的“哨兵”，其定值整定与气体采集合理性的计算。 差动保护： 重点解决三绕组、多抽头变压器的电流平衡问题，以及励磁涌流的抑制技术（谐波比率法）。 主保护： 阻抗保护与过流保护在变压器外部故障中的配合应用。 第十一章：母线与配电网保护 母线作为节点，其保护要求极高的速动性和可靠性。本章深入探讨了母线差动保护的实现方式（完全电流法与单母线、双母线结构的分区保护）。配电网方面，重点讨论了馈线故障的瞬时、定时限过流保护的定值计算，以及在含有分布式电源（DG）并网情况下的保护难题与解决方案（如方向性保护的应用）。 第四篇：系统稳定与控制保护 本篇将保护技术提升到系统控制层面，关注动态稳定与故障清除后的恢复。 第十二章：失磁与失步保护 失磁保护是同步发电机并网运行的生命线，本章详细阐述了切除失磁保护的“M域”原理，以及如何根据系统刚度合理设置其作用范围。失步保护则关注于发电机组与大电网解列后的工况，分析了基于功角、频率突变量的失步检测算法。 第十三章：进_入高级保护与自动化 介绍了现代保护技术的发展方向。包括： 微机保护与智能电子设备（IED）： IED的功能集成、通信协议（IEC 61850）及其在数字化变电站中的应用。 故障录波与暂态过程分析： 如何利用高频采样数据进行故障机理的深度挖掘和保护定值的优化。 系统安全自动装置（SAPC）： 重点介绍自动准同期、自动重合闸（AR）、自动准同期重合闸（ARS）的逻辑设计与配置，以提高电网的自愈能力。 结语： 本书内容紧密结合国家电网、南方电网及大型工业企业对继电保护的最新规范和技术要求，力求在理论深度与工程实用性之间取得最佳平衡。通过对大量经典案例的剖析与现代技术的引入，读者将能掌握构建下一代高可靠、高智能电力系统保护体系所需的核心知识与技能。

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如果要用一个词来形容阅读这本书的感受，那就是“系统性重构”。它彻底颠覆了我对传统电力市场运行机制的理解。作者并没有止步于经典的能源经济学模型，而是将“不确定性”这一核心要素，置于市场清算和容量机制设计的中心。书中关于日前市场和实时市场出清的优化算法，尤其是引入随机规划来处理可再生能源出力波动时，其数学框架的严谨性令人叹服。我过去一直对电力市场中的需求侧响应（DSM）的激励机制感到困惑，但这本书提供了一个基于博弈论的分析框架，清晰地解释了为什么某些激励措施是无效的，而哪些设计才能真正激发用户的积极性。此外，书中对区域输电组织（RTO）的监管职责和市场干预权的边界讨论，深入剖析了技术约束与经济效率之间的微妙平衡，这对于理解全球电力市场改革的方向至关重要。这本书的价值在于，它教会我们如何用经济学的视角去理解和优化复杂的电力基础设施，是一部跨学科的杰作。

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我最近在进行一个关于配电网故障诊断的项目，手头翻阅了许多资料，而这本关于高级电力电子驱动的专著，简直就是雪中送炭。它对并网逆变器的高频开关对电网谐波注入的机理分析，细致入微，从傅里叶级数展开到对电网阻抗的影响，每一步逻辑都清晰可见。书中花费了大量篇幅专门讨论了无功功率支撑策略在分布式能源并网场景下的优化问题，这对于当前推广新能源接入的实际工程挑战具有极强的指导意义。我特别喜欢它在阐述开关损耗模型时所采用的物理直观法，而不是仅仅停留在抽象的数学描述上，这使得我们工程师在选择IGBT或MOSFET时，能更准确地预估器件的温升和寿命。书中对各种调制技术，如SPWM、SVPWM以及最新的多电平技术，进行了详尽的对比，不仅展示了它们的优缺点，还给出了在不同负载条件下性能曲线的实际测量数据，这种务实的态度非常可贵。阅读完相关章节后，我对如何设计一个既高效又低谐波污染的并网系统，有了一个全新的、系统的认识框架，这本书对工程实践的指导价值，远超一般的学术论文集。

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说实话，当我打开这本关于变电站自动化与继电保护的书时，内心其实是有些忐忑的。我原以为会是一本枯燥、充满陈旧标准的参考手册，但出乎意料的是，它为我打开了一个关于智能电网运维的全新视角。作者没有沉溺于传统继电保护的定值计算，而是巧妙地将IEC 61850标准的服务和模型层次结构，融入到故障定位和快速隔离的流程设计中。书中对基于时间同步的差动保护算法的改进，特别是引入了GPS校时后的性能提升分析，非常具有前瞻性。最让我印象深刻的是它对“非故障区段辨别”这一复杂问题的处理，作者不仅讲解了传统的定性方法，还深入探讨了基于小波分析来提取故障暂态特征的定量方法，这种跨学科的融合处理得非常自然且富有说服力。此外，关于网络安全在I&C系统中的集成设计，这本书也给出了非常前沿且实用的建议，远远超越了仅做防火墙隔离的传统范畴。这本书不仅是技术手册，更像是未来变电站设计蓝图的草稿，其深度和前瞻性令人肃然起敬。

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这本关于输电线路状态监测与故障诊断的著作，简直是为野外工作者量身定做的。它没有过多地纠缠于理论的纯粹性，而是将重点放在了如何从海量的实时监测数据中提取有效信息，并转化为可操作的维护指令上。书中的案例研究部分尤为精彩，作者选取了高海拔、强腐蚀和强风力环境下的实际线路故障案例，详细展示了利用光纤传感器的分布式温度和振动监测数据，如何提前预警导线舞动和异物搭挂的风险。我尤其欣赏作者对电磁暂态模型在故障定位中的应用方法，不同于实验室的理想模型，书中给出的修正因子和环境影响系数，都是基于真实世界的数据反演得出的，非常贴近现场的复杂性。对地闪击中模型和暂态过电压的仿真分析，其参数设置考虑了土壤电阻率和地形坡度的影响，使得计算结果的真实性大大提高。读完这部分内容，我感觉自己像是跟着一位经验丰富的老专家走了一趟最难的巡线，学到的不仅是知识点，更是解决实际问题的“工程智慧”。

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这本书的深度和广度实在令人赞叹，它不仅仅是一本教科书，更像是一部详尽的工程宝典。作者在对电力系统动态稳定性的阐述上，展现了极高的专业素养和洞察力。我尤其欣赏他对暂态稳定和稳态稳定之间联系的细腻剖析，这在许多同类书籍中往往被简化处理。书中关于控制理论在电力系统中的应用部分，讲解得尤为透彻，从基础的PID控制到更高级的鲁棒控制，作者都给出了详实的数学推导和实际案例分析，让我这个初学者也能逐步跟上高阶理论的步伐。例如，在讨论如何通过优化发电机励磁系统来提高暂态稳定性时，书中引入的李雅普诺夫稳定性判据的应用，极大地拓宽了我对系统安全裕度评估的理解。此外，书中对新型电力电子设备对系统特性的影响也进行了前瞻性的探讨，显示出作者紧跟行业前沿的视野。阅读过程中，我反复查阅了附录中的参数表格和标准曲线，它们是验证理论模型和进行仿真设计不可或缺的工具，足见作者在资料搜集和整理上的用心程度。这本书无疑是电力系统高级分析领域内的一部里程碑式的著作，值得所有相关领域的工程师和研究人员收藏。

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