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isbn号码:9787121054631

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现代电力系统运行与维护技术手册 内容提要 本书全面系统地介绍了现代电力系统运行与维护的关键技术和前沿发展，旨在为电力行业的技术人员、工程师及相关专业的学生提供一本实用性强、内容详实的参考资料。全书涵盖了从电力系统的基础理论到高级应用，从传统设备管理到智能运维的各个重要环节，内容深度与广度兼备，力求反映当前电力行业最先进的技术水平和管理理念。 第一部分：电力系统基础与运行原理 第一章 电力系统的基本构成与运行特性 本章深入剖析了现代电力系统的基本组成，包括发电、输电、变电和配电各个环节的功能与相互关系。重点阐述了电力系统的动态特性、稳定极限、潮流分析的基本方法，以及如何利用同步发电机、异步电机等关键设备实现能量的有效传输。详细讲解了无功平衡与电压控制在维持系统稳定中的核心作用，并对各种运行方式下的系统安全约束进行了理论阐述。 第二章 电力系统继电保护与自动装置 本章聚焦于电力系统安全运行的“防火墙”——继电保护。详细介绍了电流保护、距离保护、纵差保护等经典保护原理的应用场景、动作特性与定值整定。同时，系统地介绍了微机保护装置的发展历程、基本结构和编程逻辑，并对电压、频率、同期、低频减载等自动装置的功能、工作原理及在不同事故情况下如何快速隔离故障、恢复供电进行了详尽的分析。特别强调了新型故障录波和暂态过程分析技术在故障诊断中的应用。 第三章 高电压输电技术与设备 本章深入探讨了超高压和特高压输电技术在解决远距离、大容量送电中的优势与挑战。详细解析了直流输电（HVDC）和交流输电（HVAC）的拓扑结构、控制策略及经济性比较。针对变压器、高压断路器、隔离开关等关键输电设备，系统介绍了其结构原理、运行监测参数、常见故障类型及其预防措施。探讨了电磁暂态过程（如操作过电压、雷电过电压）的产生机理及相应的防护技术，如避雷器和操作过电压抑制装置的应用。 第二部分：配用电系统与电能质量控制 第四章 现代配电网结构与运行管理 本章着眼于城市化进程中快速发展的配电网络。详细介绍了中低压配电网的拓扑结构，包括放射状、环网状配电网的优缺点及切换操作规程。重点阐述了分布式电源（如光伏、风电）接入配电网带来的影响，包括反向潮流、电压波动和保护配合的复杂性。介绍了智能开关、重合闸装置在提高配电可靠性方面的应用，并对区域性供电可靠性指标（SAIFI, SAIDI, CAIDI）的计算与优化进行了实操指导。 第五章 电能质量的监测、分析与治理 本章将电能质量问题置于现代电力服务质量的核心地位。系统梳理了谐波、电压闪变、三相不平衡、瞬态过电压等主要电能质量问题。详细介绍了电能质量监测的标准、数据采集方法及不合格指标的判定依据。针对性地阐述了滤波技术（如无源滤波、有源滤波器APF）、动态无功补偿（SVG）等治理设备的工作原理、选型原则及安装调试要点，确保用户侧电能质量达到国家标准。 第六章 工业企业供用电技术与安全 本章侧重于工业负荷的特性分析和供电保障。分析了电动机、电炉、焊机等典型工业用电设备的负荷曲线和功率因数特性。详细讲解了工厂供电系统的设计规范，包括短路电流计算、继电保护的选择性配合、以及确保生产连续性的备用电源（如UPS、柴油发电机）的配置与切换方案。同时，严格遵循国家《用电安全规程》，对防雷接地系统、电气设备的三级接地、以及安全操作票制度的执行进行了规范性要求。 第三部分：电力系统现代化与智能化运维 第七章 变电站自动化与数字化升级 本章全面介绍了变电站从传统模拟系统向全数字化的转型过程。深入解析了基于IEC 61850标准的网络化变电站架构，包括过程层、间隔层和站控层的功能划分及报文机制（GOOSE, SV）。详细介绍了智能电子设备（IED）的选型、配置、测试及与主站的通信规约。阐述了站内光纤网络的冗余设计、时间同步（如IEEE 1588 PTP）在确保保护动作一致性中的关键作用。 第八章 电力设备状态检修与预测性维护（PHM） 本章是现代电力运维的核心理念。系统介绍了基于状态的检修（CBM）策略，强调从“定期检修”向“视情检修”的转变。详细列举了对变压器、断路器、GIS等大型设备进行状态监测的关键参数，如油中溶解气体分析（DGA）、局部放电（PD）检测、SF6气体泄漏监测等技术的原理和数据解读方法。引入了数据挖掘和机器学习技术在预测设备剩余寿命（RUL）中的初步应用，指导运维人员进行科学的维护决策。 第九章 输电线路的巡检与故障诊断 本章聚焦于电网中最脆弱环节之一的输电线路。详细介绍了输电线路的运行监测技术，包括导线微弧光、覆冰监测、导线舞动和振动监测。系统阐述了利用红外热成像技术对线路通道、金具连接点进行温度异常检测的流程和判据。对于故障定位，详细对比了全相量测量单元（PMU）的远程监测能力与传统探头定位法的优缺点，并提供了架空地线和接地电阻的定期检测规程。 第十章 现代电力调度与信息安全 本章探讨了电力调度的现代化趋势。介绍了能量管理系统（EMS）中实时状态估计、最优潮流计算、安全约束电压和稳定极限计算等核心功能模块的运行逻辑。强调了在高度信息化的电力系统中，网络安全的重要性，详细讲解了针对SCADA系统、远动设备和生产控制网络的常见攻击手段（如拒绝服务、数据篡改），并提出了多层次的物理隔离、加密通信和入侵检测的安全防御体系建设要求。 结语 本书内容紧密结合我国电力系统的实际运行环境和技术发展方向，注重理论与实践的有机结合，力求为读者提供一个全面、深入的学习和参考平台。电力系统的安全、可靠、高效运行，依赖于对最新技术的理解和应用，本书旨在成为支撑这一目标的有力工具。

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从排版和易读性的角度来看，这本书也做得非常出色，这在技术类教材中常常是个难题。通常这类教材要么过于晦涩难懂，要么就是为了追求简洁而牺牲了必要的解释深度。但这本书找到了一个很好的平衡点。它采用了大量的流程图、架构图和对比表格，将抽象的电学原理和复杂的软件逻辑具象化。我特别欣赏它的章节结构设计，每一章的开头都有清晰的学习目标和知识框架预览，结尾处则有针对性的思考题和扩展阅读推荐。这使得学习路径非常清晰，读者可以根据自己的掌握程度灵活调整学习节奏。对于自学者而言，这种结构尤为友好，它提供了一种“脚手架”，帮助我们在浩瀚的电气智能知识海洋中稳步前行，避免了迷失方向的挫败感。

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这本书的真正亮点在于其前瞻性和实践导向。我注意到，教材中花了相当大的篇幅来讨论人工智能在电力系统优化调度中的应用，这部分内容更新速度极快，许多细节都反映了近两年来的技术突破。与其他同类书籍相比，它没有沉溺于过时的技术细节，而是紧跟工业4.0和能源互联网的大背景，构建了一个宏观而又微观的知识体系。尤其是关于数据建模和仿真分析的部分，简直是教科书级别的示范。书中提供的案例大多来自实际的大型项目，这使得理论知识能够迅速地与工程实践对接起来。我尝试根据书中的方法论去分析一个我们公司正在进行的配电自动化升级项目，发现书中的分析框架能够完美地指导我的工作。它教给我的不仅仅是“如何解决问题”，更重要的是“如何系统地、科学地看待和定义问题”，这种思维层面的提升，是任何应试技巧都无法替代的。

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阅读这本教材的过程中，我深刻体会到编写团队在内容组织上的匠心独运。它不仅仅是一本针对“水平考试”的复习资料，更像是一部涵盖了电气工程、信息技术和自动化控制交叉领域的综合性参考手册。例如，在涉及网络安全和嵌入式系统的内容时，它并没有简单地停留在理论层面，而是详细阐述了硬件层的安全机制和实时操作系统的特性要求。这种跨学科的知识融合，正是现代电气智能化发展的核心要求。我发现自己以往在单一学科中积累的知识，通过这本书得到了有效的整合和升华，建立起了一个更加全面的技术认知网络。它迫使我跳出纯粹的电力专业视角，去思考如何用更广阔的IT视角来重构和优化传统的电力系统。

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这本书的价值远超其标定的“考试教材”定位。它更像是一份面向未来电力行业人才的“技能升级蓝图”。我身边很多已经工作多年的工程师朋友，在阅读了这本书的部分章节后，都表示受益匪浅，因为它提供了许多将传统经验与新兴技术相结合的有效路径。书中关于故障诊断和预测性维护的章节，尤其具有启发性。它不仅仅描述了现有的AI诊断工具的工作原理，更深入地探讨了如何根据不同电气设备的特性，定制化地设计和训练诊断模型。这种务实且具有前瞻性的内容组织，让这本书成为了一个强大的学习工具，它不仅能帮助读者通过考试，更重要的是，能帮助读者在这个快速变化的行业中保持竞争力，成为真正的“智能应用”专家。

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拿到这本《全国电气智能应用水平考试公共课程教材》时，我本以为它会是一本中规中矩的应试指南，毕竟书名就带着浓厚的“考试”气息。然而，翻开第一页，我立刻被它那种近乎学术论文的严谨和深度所震撼。这本书的内容排版非常精良，图文并茂，大量的工程实例和前沿技术分析穿插其中，完全不像一般教材那种枯燥乏味。它并没有简单地罗列知识点，而是深入剖析了电气智能应用背后的底层逻辑和系统架构。比如，在谈及物联网和云计算在智能电网中的融合应用时，作者不仅详细介绍了相关的协议和标准，还结合了最新的行业案例，阐述了数据安全和隐私保护的关键技术。这种深度和广度，让我感觉自己不是在准备一场考试，而是在进行一次深入的专业课程学习。对于那些希望不仅仅停留在“会做题”层面，而是想真正理解电气智能化未来趋势的读者来说，这本书无疑是宝贵的资源。它对复杂概念的解释清晰且富有启发性，即便是初次接触某些前沿领域的读者，也能通过这本书建立起扎实的理论基础。

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