电力系统高次谐波 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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isbn号码:9787801255822

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《电力系统高次谐波》：深入解析与解决电力系统谐波污染的关键指南 在现代社会，电力系统是经济运行和社会发展的基础，其稳定可靠的运行至关重要。然而，随着电力电子设备、非线性负荷的广泛应用，电力系统中的高次谐波问题日益严峻，对电网的质量、设备的寿命以及能源效率都带来了显著的负面影响。本书《电力系统高次谐波》旨在为电力工程师、技术研究人员以及相关专业学生提供一本全面、深入且实用的参考指南，系统地阐述电力系统高次谐波的产生机理、传播规律、危害分析以及有效的抑制与治理技术。 本书内容涵盖： 第一章 谐波基础理论与产生机理： 1.1 傅立叶级数与谐波分析： 本章将从基础的数学工具出发，详细介绍傅立叶级数如何将非正弦周期信号分解为基波和一系列高次谐波分量。我们将深入探讨谐波的定义、阶数、频率以及其在时域和频域中的表现形式。 1.2 谐波的产生源： 重点剖析电力系统中主要的谐波产生源，包括： 电力电子变换器： 如整流器（二极管、晶闸管、IGBT）、逆变器（PWM逆变器）、变频器、开关电源等，详细分析其工作原理，揭示其产生谐波的内在机制。 非线性负荷： 例如电弧炉、感应炉、荧光灯、LED照明、家用电器中的开关电源等，阐述它们如何引入非线性特性，导致谐波的产生。 饱和的磁性设备： 如变压器、电动机等，在过饱和状态下会引入磁滞和涡流损耗，从而产生谐波。 其他谐波源： 如高压直流输电换流站、静止无功补偿器（SVC）等。 1.3 谐波的类型与特性： 区分不同阶次谐波的特点，例如偶次谐波、奇次谐波、3的整数倍的谐波（零序谐波）等，分析它们在三相系统中的传播方式和影响。 第二章 谐波的传播与影响： 2.1 谐波在电力系统中的传播： 探讨谐波如何在电力线路、变压器、电容器、电抗器等各种电力设备中传播。分析线路阻抗、设备参数对谐波传播的影响，以及系统阻抗特性在谐波放大效应中的作用。 2.2 谐波对电力设备的影响： 详细阐述谐波对各类电力设备造成的危害： 变压器： 增加附加损耗（铜损、铁损），导致过热、绝缘老化加速，甚至损坏。 电动机： 引起振动、噪音增大，扭矩波动，降低效率，加速绝缘老化。 电容器组： 谐振过载，烧毁电容器，损坏保护设备。 电缆： 增加附加损耗，导致绝缘过热。 继电保护与测量仪表： 引起误动作、测量失准，影响系统的保护和调度。 2.3 谐波对用户侧负荷的影响： 阐述谐波对计算机、通信设备、医疗仪器等精密电子设备的影响，可能导致数据错误、设备故障、通信干扰等。 2.4 谐波引起的系统运行问题： 包括功率因数降低、电能计量不准确、系统稳定性下降、电磁干扰（EMI）等。 第三章 谐波的测量与评估： 3.1 谐波测量技术： 介绍常用的谐波测量仪器和方法，如谐波分析仪、示波器、功率分析仪等，以及它们的使用要点。 3.2 谐波评估标准与指标： 详细介绍国际和国内关于电力系统谐波的评价标准，如IEC 61000系列标准、国家电网公司相关规定等。重点讲解THD（总谐波畸变率）、单次谐波含量、谐波电压/电流限制等关键指标。 3.3 谐波测量与分析实例： 通过实际案例，演示如何对电力系统进行谐波测量，并对测量数据进行分析，识别主要的谐波源和谐波特性。 第四章 谐波的抑制与治理技术： 4.1 减少谐波源： 选用低谐波设备： 强调在设备选型阶段就应考虑其谐波产生特性，优先选用符合谐波标准的产品。 改进电力电子变换器设计： 介绍多脉波整流器、移相技术、PWM控制策略的优化等减少谐波产生的方法。 4.2 谐波滤波技术： 这是本书的核心内容之一，将详细介绍各种有效的谐波抑制方法： 无源滤波器： 包括单调谐滤波器、高通滤波器、陷波滤波器等，分析其结构、工作原理、设计要点及优缺点。 有源滤波器 (AF)： 介绍有源滤波器的基本原理，如何通过产生与谐波大小相等、方向相反的补偿电流来抵消谐波。重点讲解其结构、控制策略、性能优势以及在解决复杂谐波问题中的应用。 混合滤波器： 结合有源滤波器和无源滤波器的优点，实现更优的谐波治理效果。 多功能电力滤波器（MPF）： 集谐波补偿、无功补偿、动态电压恢复等功能于一体的先进设备。 4.3 变压器连接方式的改进： 例如使用三角连接（Δ）或六角连接（Y）来抵消特定阶次的零序谐波。 4.4 系统配置的优化： 如合理配置电容器组、选择合适的变压器接线方式、优化系统阻抗等。 4.5 动态电压恢复器（DVR）： 介绍DVR在补偿电压跌落和波动的同时，也能一定程度上补偿谐波。 第五章 谐波治理的工程应用与案例分析： 5.1 典型谐波治理方案设计： 结合实际工程经验，提供针对不同场景（如工业园区、数据中心、轨道交通、风电场等）的谐波治理方案设计思路。 5.2 案例研究： 选择具有代表性的实际工程案例，详细分析谐波问题产生的背景、治理目标的确定、滤波装置的选择与设计、实施过程以及治理效果评估，让读者更直观地理解谐波治理的实践过程。 5.3 谐波治理的经济性分析： 探讨谐波治理的投入与产出比，分析谐波治理的经济效益，从而推动谐波治理的广泛应用。 本书的特点： 系统性强： 从理论基础到实践应用，构建了一个完整的知识体系。 内容详实： 对每个章节的知识点都进行了深入的阐述，确保了信息的准确性和完整性。 实用性高： 结合大量实际工程案例和测量数据，注重解决实际工程问题。 前沿性： 涵盖了当前电力系统谐波治理领域的前沿技术和发展趋势。 通过阅读本书，读者将能够深刻理解电力系统高次谐波的本质，掌握识别、分析和解决谐波问题的能力，为保障电力系统安全稳定运行、提升电能质量、提高能源利用效率提供有力的技术支撑。

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这本书的排版和图表质量给我留下了深刻的印象，尽管我主要关注的焦点可能不在于此。我注意到一些复杂的波形图和电路拓扑图展示得非常清晰，这对于理解高次谐波的传播路径和机理至关重要。然而，我在阅读过程中发现，对于一些核心概念的引入，比如傅里叶级数在分析周期性非正弦波中的应用，作者似乎假设读者已经具备了扎实的数学基础。对于自学这方面的初学者来说，可能需要配合其他信号处理的教材才能完全跟上节奏。我希望作者能在后续版本中，对这些基础数学工具的物理意义做更直观的阐述，而不是仅仅罗列公式，这样可以让更广泛的工程技术人员受益匪浅。

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这本《电力系统高次谐波》的书名听起来就让人觉得内容会非常硬核、专业，我原本是希望在其中找到一些关于电力系统稳定运行、故障诊断方面的深入探讨，特别是针对现代电网中越来越复杂的非线性负载带来的谐波污染问题，这本书似乎是直接切入了核心痛点。我期待能看到一些前沿的建模方法，比如如何利用先进的仿真工具对各种运行工况下的谐波畸变进行精确预测，以及针对这些预测结果，提出切实可行的滤波和抑制技术。我尤其关注有没有介绍一些新型无源滤波器、有源电力滤波器（APF）的具体设计参数和现场应用案例，最好能结合实际的电网数据进行分析，而不是仅仅停留在理论公式的推导上。毕竟，对于我们工程技术人员来说，能解决实际问题才是最重要的。如果这本书能提供一套系统的、可操作的谐波治理路线图，那将是极大的收获。

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我购买这本书的初衷，其实是想了解一下国内在电力系统谐波治理方面的最新规范和行业标准的变化趋势。现在的电力设备更新换代速度很快，新的变频器、整流器投入使用后，对电网的影响也越来越难以预估。我希望能在这本书里找到清晰的章节，详细对比不同国家或地区对电能质量的限值要求，以及这些要求是如何影响设备选型和电网规划的。如果作者能结合一些最新的电力电子技术发展，比如SVG（静态无功发生器）在抑制谐波方面的应用潜力，那就更好了。我对那种只停留在基础理论层面、缺乏工程实践参考的书籍兴趣不大，我更青睐那种可以作为案头工具书，随时可以查阅到具体的计算公式、规范条文和实际工程案例的著作。我希望这本书能像一本“施工手册”一样实用，而不是一本“教科书”。

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我之所以会选择这本书，主要是被它标题中“高次”二字所吸引，这暗示着它可能涵盖了远超传统五次、七次谐波的更高阶频率问题。我特别想了解的是，在超高压输电系统或快速开关电子设备（如高频感应加热装置）中，哪些特定的高次谐波是主要的“隐形杀手”？书中是否详细分析了这些极高频率谐波对绝缘材料寿命、电磁兼容性（EMC）可能产生的潜在破坏性影响？如果作者能提供一些独特的测量技术或诊断工具的介绍，例如使用特定的频谱分析仪捕捉瞬态谐波，那将非常具有价值。我对那种仅仅停留在常规电能质量分析层面的书籍已经感到厌倦，我需要的是能够揭示电力系统深层次、不为人知的“噪音”的深度研究。

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坦白说，我对这本书的某些内容可能有些过于理想化的期待。我更希望它能深入探讨**市场化**背景下，如何从经济效益的角度去权衡谐波治理的成本与收益。毕竟，治理谐波不是免费的午餐，投入巨额资金建设滤波器组，其投资回报率如何评估？书中是否涉及了关于谐波惩罚机制、电能质量交易等更宏观的经济管理层面？如果这本书只是聚焦于纯粹的技术解决方案，比如如何设计一个更好的LC滤波器，那对我这个偏向于电力市场和资产管理的专业人士来说，吸引力就大打折扣了。我期待能看到跨学科的视角，将电气工程与经济学、管理学结合起来，构建一个更全面的电力系统运维决策框架。

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