Electronic Variable Speed Drives pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Thomson Learning

作者:Brumbach, Michael E.

出品人:

页数:248

译者:

出版时间:

价格:880.00元

装帧:Pap

isbn号码:9781401889623

丛书系列:

图书标签:

• Variable Speed Drives
• Electric Drives
• Power Electronics
• Motor Control
• Industrial Automation
• AC Drives
• DC Drives
• VFD
• Motor Speed Control
• Electrical Engineering

现代电力系统中的电能质量控制与优化 本书概述 本书深入探讨了现代电力系统中日益重要的一个核心议题：电能质量（Power Quality, PQ）。随着电力电子技术和敏感负载的普及，电能质量问题已从一个次要的技术细节，转变为影响系统可靠性、设备寿命和能源效率的关键因素。本书旨在为电气工程师、系统规划者、研究人员以及高级技术学生提供一套全面、系统且实用的电能质量知识体系和解决方案框架。 全书结构围绕电能质量的定义、影响、监测、分析到最终的抑制和改进策略展开。我们不拘泥于单一的理论推导，而是侧重于理论与实际工程应用的紧密结合，力求展现当代电力系统面对复杂电能扰动时的综合应对之道。 第一部分：电能质量基础与标准体系 本部分奠定了理解电能质量问题的理论基石。首先，对电能质量进行了精确的界定，区分了其与传统供电可靠性的差异。我们详细阐述了电压暂降、暂升、瞬态过电压、谐波、三相不平衡、电压波动与闪变等主要电能质量扰动的物理机理和数学模型。 深入分析了国际和国内主要的电能质量标准，如IEEE 519、IEC 61000系列标准对谐波限值、电压偏差容忍度的具体要求。特别地，我们剖析了不同行业（如数据中心、精密制造、医疗系统）对电能质量的特定要求，揭示了“合格”电能质量的相对性。 第二部分：电能质量的监测、测量与分析技术 有效的电能质量管理始于精确的监测。本部分详尽介绍了电能质量监测设备的技术原理和选型考量。从便携式分析仪到永久在线监测系统，我们对比了各种设备在数据采集速率、测量精度、存储容量和通信能力方面的优劣。 核心内容聚焦于数据分析方法。我们将傅里叶变换（FT）及其在谐波分析中的局限性引入，并系统介绍了更先进的时频分析技术，如小波变换（Wavelet Transform）和短时傅里叶变换（STFT）。这些工具对于捕捉间歇性、非稳态的电能扰动至关重要。 此外，本书对电能质量事件的分类、数据库管理和报告生成流程进行了详细规范，强调了从海量监测数据中提取有意义信息的工程实践。 第三部分：谐波与电流畸变控制 谐波是现代电力系统中最普遍且影响深远的电能质量问题之一。本部分专注于谐波的产生机理、传播路径及其对电网设备（如变压器、电容器、中性线）的热效应和绝缘影响。 在抑制技术方面，本书提供了详尽的解决方案对比： 1. 无源滤波器（Passive Filters）： 详细分析了串联谐波抑制滤波器和并联调谐滤波器（如L-C滤波器）的设计、部署和局限性，特别是当系统阻抗变化时可能发生的谐振风险。 2. 有源电力滤波器（Active Power Filters, APF）： 深入探讨了并联型APF和串联型APF的工作原理，包括注入补偿电流的控制策略（如实时检测、重复控制、基于SOGI的虚拟同步机技术）。重点分析了多电平APF在处理高压大容量系统中的应用优势。 3. 变频器与整流器的设计优化： 从源头控制入手，探讨了多脉冲整流技术（如12脉冲、18脉冲）和现代PWM（脉宽调制）技术的改进，以降低产生谐波的负载侧的注入电流畸变率。 第四部分：电压暂降、闪变与电压稳态控制 电压暂降（Voltage Sag）是导致工业自动化设备重启和生产线停工的主要原因。本书首先分析了电压暂降的成因，如短路故障、大型电机启动和电弧炉操作。 针对电压暂降的缓解措施，本书侧重于动态电压补偿技术： 1. 动态电压恢复器（DVR）： 详细阐述了DVR的拓扑结构（串联补偿型、电压源型逆变器）、关键的注入电压控制算法（如基于同步旋转参考系的下垂控制），并结合实际案例分析了其在应对不同持续时间暂降时的性能表现。 2. 静止无功补偿器（SVC）与静止同步串联补偿器（SSSC）： 对这些基于快速开关技术的补偿器在快速抑制电压波动和闪变方面的作用进行了深入比较和建模分析。 同时，我们讨论了如何利用电容器组、电抗器和快速电压调节器来管理正常的电压波动和无功功率平衡。 第五部分：瞬态过电压与电磁兼容性（EMC） 瞬态过电压，包括操作过电压（如断路器操作）和雷电过电压，是威胁设备绝缘寿命的突发性事件。本书分析了系统中的耦合效应和共振风险。 电磁兼容性（EMC）部分是保障现代电子设备在复杂电磁环境中正常运行的关键。我们讨论了辐射发射（RE）、传导发射（CE）的测试标准和抑制方法，包括屏蔽技术、滤波器的正确选型与接地策略，以确保设备符合日益严格的EMC规范。 第六部分：先进的电能质量解决方案与未来趋势 本书的最后一部分展望了电能质量领域的未来发展方向，特别是与智能电网和分布式能源（DER）的深度融合。 统一潮流控制器（UPFC）与灵活交流输电系统（FACTS）： 探讨了如何利用更复杂的串并联复合装置实现对电压、电流相位角和系统阻抗的全面、实时控制，从而将电能质量控制提升到电网最优潮流调度的层面。 储能系统在电能质量中的作用： 详细分析了电池储能系统（BESS）作为缓冲元件，在提供暂态支持、吸收冲击性负荷和参与电能质量服务（如频率调节）方面的潜力与挑战。 基于人工智能的电能质量故障诊断： 介绍了利用机器学习（如支持向量机、神经网络）对海量监测数据进行模式识别，实现对故障源头的快速、自动定位和分类的技术前沿。 本书的每一个章节都配有大量的工程实例、仿真结果和实用建议，旨在为读者提供一个从理论到实践的全景式电能质量解决方案工具箱。

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