高压直流输电系统的谐波分析及滤波 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:水利水电出版社

作者:夏道止

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1994-8

价格:7

装帧:

isbn号码:9787120020095

丛书系列:

图书标签:

• 高压直流输电
• 谐波分析
• 电力系统
• 滤波技术
• 电力电子
• 电力质量
• 电网稳定
• HVDC
• 谐波抑制
• 电力系统分析

《潮流涌动：现代电力系统的奥秘与革新》 本书深入剖析了现代电力系统运行中所面临的诸多挑战，并对未来发展趋势进行了前瞻性探讨。我们聚焦于电力系统动力学、稳定性和控制策略，力求为读者呈现一个全面而深刻的理解。 第一章：电力系统基础理论回顾 本章将系统回顾电力系统的基本概念，包括电力潮流、电压稳定性、频率稳定性以及短路电流计算等核心内容。我们将从发电机、输电线路、变压器等关键设备的工作原理出发，阐述它们在电力系统中的角色和相互作用。此外，本章还将简要介绍电力系统的拓扑结构、母线类型以及常用的分析方法，为后续章节的深入探讨奠定坚实基础。我们将使用清晰的图示和实例，帮助读者理解这些基础理论。 第二章：电力系统动力学特性解析 电力系统的运行并非一成不变，而是时刻处于动态变化之中。本章将重点解析电力系统的动力学特性，包括暂态稳定性、次暂态稳定性和长期稳定性。我们将深入研究扰动（如故障、负荷变化、机组甩负荷等）对系统造成的动态影响，以及系统如何通过自身的调节能力恢复稳定。同步电机转子动力学、励磁系统和调速器对系统稳定性的作用机制将是本章的重点分析对象。通过对不同类型的扰动进行仿真分析，我们将直观展示系统动态响应的复杂性和多样性。 第三章：现代电力系统的稳定性挑战与对策 随着新能源（如风电、光伏）的大规模接入以及柔性直流输电（HVDC）等新技术的应用，现代电力系统的稳定性面临着前所未有的挑战。本章将深入探讨这些新技术对系统稳定性的影响，例如新能源的间歇性和随机性对系统惯量和支撑能力的影响，以及HVDC系统可能带来的低频振荡问题。我们将分析各种可能导致系统不稳定的因素，并详细介绍提高系统稳定性的有效对策，包括增强系统惯量、优化发电机励磁系统和调速器设计、采用新型阻尼控制器以及灵活运用FACTS（柔性交流输电系统）装置等。 第四章：电力系统中的振荡现象及其控制 电力系统在运行过程中，由于各种扰动，可能会出现不同频率的振荡，严重时会危及系统的安全稳定运行。本章将系统梳理电力系统中可能出现的各种振荡模式，包括低频振荡（LFO）、中频振荡（MFO）和高频振荡（HFO）。我们将深入分析这些振荡的产生机理、传播路径以及对系统稳定性的影响。在此基础上，本章将详细介绍各种抑制和消除系统振荡的控制技术，包括功率振荡阻尼控制器（PODC）的设计与应用、同步调相机的作用以及FACTS装置在抑制振荡方面的优势。 第五章：电力系统中的负荷频率控制（LFC） 维持电力系统频率和各发电机组出力在规定范围内的稳定运行，是电力系统运行最基本的要求。本章将详细介绍负荷频率控制（LFC）系统的工作原理和设计方法。我们将从一次调频、二次调频和三次调频等不同层级对LFC进行阐述，重点分析各级调频在维持系统频率稳定中的作用。本章还将探讨基于先进控制理论（如模型预测控制、鲁棒控制等）的新型LFC策略，以及如何考虑新能源接入对LFC系统性能的影响。 第六章：电力系统中的电压控制与无功功率补偿 电压稳定是电力系统安全运行的另一关键要素。本章将深入探讨电力系统中的电压控制技术和无功功率补偿问题。我们将分析影响系统电压的主要因素，包括负荷特性、输电线路参数和补偿装置的配置。本章将详细介绍静止无功补偿器（SVC）、静止同步补偿器（STATCOM）等FACTS装置在电压稳定和无功功率补偿方面的作用，以及它们在不同运行工况下的补偿特性。此外，本章还将讨论变压器分接头调节、电容器组投切等传统电压控制手段，并分析其在现代电力系统中的局限性。 第七章：新能源接入对电力系统稳定性的影响与适应性技术 随着全球对可持续能源需求的不断增长，风电、光伏等新能源正以前所未有的速度并网。然而，新能源的并网也给传统电力系统的稳定性带来了严峻挑战。本章将深入分析新能源接入对系统惯量、短路比、频率和电压稳定性的影响。我们将探讨新能源发电的随机性、波动性以及缺乏惯量等特性如何加剧系统的动态不确定性。在此基础上，本章将重点介绍适应性技术，包括虚拟同步机（VSG）技术、储能系统的应用、功率预测与协调控制等，旨在提高电力系统对大规模新能源接入的适应能力，保障系统的平稳运行。 第八章：智能电网时代的电力系统分析与控制 智能电网的建设是未来电力系统发展的必然趋势。本章将探讨智能电网环境下电力系统的分析与控制策略。我们将介绍通信技术、信息技术和控制技术在智能电网中的应用，以及如何利用大数据、人工智能等先进技术提升电力系统的运行效率和可靠性。本章将重点分析智能电网中的分布式能源管理、需求侧响应、微电网控制以及电力市场运行等关键技术，并展望智能电网在提高能源利用效率、降低碳排放以及增强电网韧性方面的巨大潜力。 《潮流涌动：现代电力系统的奥秘与革新》旨在为电力工程领域的科研人员、工程师以及相关专业的学生提供一个深入了解现代电力系统复杂性与发展方向的平台。通过对电力系统动力学、稳定性、控制策略以及新能源接入和智能电网等前沿问题的系统性阐述，本书力求帮助读者构建对电力系统全局性的认知，并激发对未来电力科技创新的思考。

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这本书的写作风格非常严谨，但其严谨并非那种令人望而却步的晦涩难懂，而是一种逻辑上无懈可击的引导。作者在处理复杂的数学模型时，习惯于采用“自底向上”的论证方式，每引入一个新的数学工具或分析方法，都会清晰地界定其适用范围和局限性。比如，在讨论高次谐波的传播特性时，书中的论证链条非常完整，从电磁波方程的简化形式开始，逐步引入传输线模型，再到实际系统中的非均匀性对传播的影响，每一步的逻辑跳跃度都控制得非常好，使得读者可以紧密跟上作者的思路，不会在某个复杂的推导中迷失方向。此外，章节之间的衔接处理得也极为巧妙，前一章的结论往往会自然而然地成为下一章深入分析的起点，这种精心设计的内在联系，让整本书读起来像一部结构严密的交响乐，而非零散的片段集合。这种精妙的结构安排，极大地提升了阅读的连贯性和理解的深度。

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这本书在技术细节的考证上，显示出作者极大的学术诚意与投入。我注意到书中对不同国际标准（如IEEE和IEC）中关于谐波限值和测试方法的差异进行了详尽的对比和解读，并且清晰地指出了这些标准在应用于新型柔性直流（LCC-HVDC与VSC-HVDC）系统时所面临的适用性难题。更难能可贵的是，作者在讨论完理论和标准之后，还深入探讨了相关的立法和经济影响，例如，不符合谐波标准对输电公司带来的罚款机制以及如何通过优化滤波设计来降低长期运营成本的经济模型。这种将纯技术问题置于更广阔的监管、经济和法律背景下进行考察的深度，使得这本书不仅仅是一本技术手册，更是一部具有前瞻性的行业参考指南。它教导读者，在电力工程领域，技术决策往往需要多维度的权衡与考量，这一点对于培养全面的高级工程师至关重要。

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这本书的装帧设计相当考究，厚实的纸张拿在手里有种沉甸甸的实在感，封面设计也很有现代感，那种深邃的蓝色调配上简洁的白色字体，一下子就凸显了主题的专业性与权威性。我翻开目录时，最先注意到的是它对基础理论的梳理，虽然我自认对电力系统有一定的了解，但作者在开篇对傅里叶级数在非线性电路分析中的应用做了非常详尽的阐述，引用了许多教科书上不常提及的细微之处。特别是关于采样理论与数字信号处理在谐波识别中的结合部分，内容组织得层次分明，从理论推导到实际应用案例的过渡非常自然流畅，让人感觉作者不仅是研究者，更是深谙教学之道的良师。书中配图的清晰度和信息密度也令人印象深刻，那些复杂的波形图和电路模型，即使用放大镜看也依然细节清晰，这对于需要对照图示进行理解和计算的读者来说，无疑是极大的便利。整体来看，这本书在视觉呈现和初步的结构感知上，就为接下来的深入阅读打下了非常扎实且令人愉悦的基础，体现了出版方对专业书籍质量的严格把控。

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我花了相当长的时间对比了市面上几本关于高压直流（HVDC）谐波处理的经典著作，这本书在“实战经验”的呈现上，无疑是独树一帜的。它并未仅仅停留在纯粹的数学建模和理论推导层面，而是大量穿插了工程实践中的“痛点”分析。例如，关于MMC（模块化多电平换流器）拓扑下次谐波抑制策略的章节，作者详细剖析了不同控制算法在实际电网中的动态响应差异，甚至模拟了电网阻抗变化对滤波效果的连锁影响。我尤其欣赏其中关于“滤波装置的优化设计”那一节，它不仅给出了滤波器的参数选择原则，还深入探讨了滤波器运行中可能遇到的过载、温度敏感性以及与换流器本体的相互作用问题，这些都是在标准教材中难以找到的“黑匣子”知识。对于已经有一定基础，急需将理论转化为解决实际工程难题的人来说，这本书提供的操作指南和案例分析，其价值远超一般学术专著，简直像是一本浓缩了数十年工程经验的“避坑手册”。

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从一个侧重于系统稳定性和暂态过程研究的角度来看，这本书在分析方法论上的创新点值得高度赞扬。它不仅仅局限于传统的频域分析，而是将时域仿真与频域谐波特征相结合，形成了一套独特的混合分析框架。在分析某新型直流输电系统并网初期出现的直流分量振荡问题时，作者巧妙地引入了小波变换的概念来捕捉瞬态事件中的非平稳谐波特征，这一点远超出了大多数仅依赖快速傅里叶变换（FFT）的传统分析方法。书中对这种混合方法的详细介绍，包括其在计算效率和精度上的权衡，为我们未来处理更复杂的、具有非线性动态特性的电力电子系统提供了全新的思路工具箱。它迫使读者跳出舒适区，去思考如何利用更先进的信号分析工具来应对现实世界中日益复杂的电能质量挑战，拓宽了专业研究的视野。

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