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图书简介： 《电力系统自动化与继电保护：理论、技术与实践》 作者： 张伟，李明，王芳 出版社： 华东电力大学出版社 出版日期： 2023年9月 定价： 128.00 元 --- 内容概要： 本书是面向电气工程及相关专业高年级本科生、研究生，以及电力系统运行、设计、研发和技术管理人员的一本全面、深入的专业技术著作。全书共分为十四章，近百万字，系统阐述了现代电力系统自动化与继电保护领域的核心理论、关键技术、前沿发展和工程应用。本书紧密结合当前智能电网建设和新能源并网的实际需求，注重理论深度与工程实践的有机结合。 第一部分：电力系统基础理论与建模（第1章 - 第3章） 第一章：电力系统分析基础 本章首先回顾了电力系统的基本构成和运行原理，重点讲解了系统潮流计算的牛顿-拉夫森法和PQ法，并详细介绍了暂态分析中系统同步稳定性的判据和机理。引入了状态估计算法（如卡尔曼滤波）在电力系统状态监测中的应用，为后续的运行控制奠定了理论基础。 第二章：电力系统暂态稳定与分析 深入探讨了电力系统发生不对称故障和三相对称短路时的暂态过程。详细分析了经典一次-积分法和模态分析法在稳定极限计算中的应用。本章引入了基于同步发电机暂态模型（d-q 坐标系）的仿真方法，并针对高比例新能源接入背景下的系统惯量下降问题，提出了新的稳定分析思路。 第三章：电力系统运行控制与优化 本章聚焦于电力系统的经济调度与安全约束优化。系统阐述了有功功率和无功功率的协调控制策略，包括最优潮流（OPF）的数学建模，并介绍了基于内点法和序列二次规划（SQP）求解器的应用。同时，对AGC（自动发电控制）的结构、实现原理及其在频率和功率偏差校正中的作用进行了详尽的剖析。 第二部分：继电保护原理与技术（第4章 - 第8章） 第四章：继电保护基础理论与元件 系统介绍了继电保护的“四性”要求，即速动性、准确性、可靠性和灵敏性。详细解析了电流互感器（CT）和电压互感器（PT）的特性、误差分析及其对保护准确性的影响。重点讲解了各种继电器（如电磁式、感应式、静止式）的工作原理及其在早期系统中的应用。 第五章：电流保护与距离保护 这是继电保护的核心章节。电流保护部分涵盖了过电流保护、最小电流保护以及接地故障保护（零序电流保护）的整定计算，特别强调了不同电压等级和不同接线方式下的选择性配合原则。距离保护部分，详尽阐述了阻抗式、欧姆式距离保护的特性曲线绘制、切换原理，以及如何应对电力系统参数不确定性带来的影响。 第六章：纵差动保护与主保护的深化应用 本书对差动保护给予了重点关注。系统讲解了瓦斯保护、瓦斯电流保护（GCB）的工作原理，以及输电线路和母线差动保护的结构原理。特别深入分析了不平衡电流的来源（如CT饱和、励磁涌流），并介绍了高阻接地保护、四象限功控保护等先进的差动保护技术。 第七章：微机保护与智能技术 本章是连接传统与现代的关键。详细介绍了基于DSP和嵌入式系统的微机保护装置的硬件结构和软件流程。重点阐述了傅里叶变换（DFT/DFA）在故障电流采集与分析中的应用，以及故障录波、事件记录的标准化处理流程。还讨论了故障穿越能力和暂态过程的快速判据算法。 第八章：故障测距与新型保护技术 探讨了在复杂电网结构下（如高电阻接地、串联电抗器等）的故障选线和精确定位技术。深入讲解了行波保护的基本原理，包括故障波的传播速度、反射系数计算及其在超高压线路中的应用前景。 第三部分：电力系统自动化与运行（第9章 - 第11章） 第九章：配电网自动化与自愈技术 随着配电网的智能化升级，本章着重介绍了故障隔离与自恢复（FDIR）技术的实现路径。涵盖了故障指示器（FI）、重合闸装置（RECLOSER）的协同工作，以及基于通信网络的分布式故障诊断和隔离策略。分析了配电网中光纤通信、无线通信在实时监测中的作用。 第十章：远动通信与SCADA系统 详述了电力系统监控、数据采集与分析（SCADA）系统的架构。重点介绍了IEC 61850标准的报文结构、GOOSE（通用电子设备模拟量信息）和MMS（制造消息服务）在间隔层、过程层之间的信息交换机制，这是现代变电站自动化的基石。 第十一章：电力系统稳定控制与FACTS装置 本章深入探讨了如何利用现代电力电子技术来增强系统稳定性。全面介绍了FACTS（柔性交流输电系统）的原理，包括SVC、STATCOM、TCSC等设备的结构、控制方式及其在改善电压稳定性和抑制低频振荡方面的效果。 第四部分：新能源并网与高级应用（第12章 - 第14章） 第十二章：风能与光伏发电的并网技术 针对新能源渗透率的提高，本章详细分析了风电和光伏接入电网时对系统稳定性的影响，特别是间歇性和波动性。重点讲解了并网逆变器的“电网支持功能”（如低电压穿越LVRT、无功功率调节能力）的实现机制及其与传统发电机组的协调运行。 第十三章：高级安全稳定控制系统（WAMS/PMU） 介绍了基于相量测量单元（PMU）构建的宽区测量系统（WAMS）。深入解析了PMU的数据采集频率、同步精度要求，以及如何利用同步相量数据进行实时状态估计、动态安全评估和超低频振荡的监测与阻尼控制。 第十四章：未来电力系统：微电网与多能互补 展望了下一代电力系统的发展方向。详细阐述了微电网的运行模式（并网/孤岛）、能量管理系统（EMS）的核心算法。讨论了储能技术（如锂电池、飞轮储能）在系统调峰、备用和惯量支撑中的集成应用方案。 --- 本书特色： 1. 深度融合： 不仅涵盖了继电保护的经典理论，更融入了智能电网、高级量测体系下的最新研究成果和工程标准（如IEC 61850）。 2. 案例驱动： 每一章节的理论讲解后，均附有详细的工程案例分析和计算示例，帮助读者将理论知识转化为解决实际工程问题的能力。 3. 工具导向： 提供了大量基于MATLAB/Simulink和C/C++的仿真代码片段和算法流程图，便于读者进行二次开发和深入研究。 4. 适用面广： 内容难度适中，理论论证严谨，既可作为高校高年级教材，也是电力设计院、电网运行部门工程师提升专业技能的必备参考书。 本书致力于培养具备扎实基础理论和强大工程实践能力的复合型电力人才，是理解和驾驭现代复杂电力系统的权威指南。
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