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作者:国家电网公司人力资源部 编

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页数:319

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出版时间:2010-5

价格:41.00元

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isbn号码:9787508398082

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电力系统运行与维护技术：现代电网安全与效率的基石 本书简介： 本书聚焦于现代电力系统运行与维护的前沿技术、关键操作规程与安全管理体系。内容紧密围绕电力系统的生命周期管理、从规划设计到运行维护的各个环节，旨在为电力行业从业人员提供一套系统、深入且极具实践指导意义的专业知识体系。本书深入剖析了电力系统在当前能源转型大背景下面临的复杂性与挑战，着重强调了智能化、数字化技术在提升电网可靠性、经济性和安全性方面的应用。 第一部分：现代电力系统基础架构与运行原理 本部分为理解复杂电网运行奠定了坚实的理论基础。 第一章：电力系统动态与暂态分析 详细阐述了电力系统稳态、暂态及次暂态的数学模型。重点分析了发生不对称短路、雷击过电压、操作过电压等故障时的系统响应机理。引入了同步发电机暂态稳定极限的计算方法，并结合实际案例，讲解了如何利用电力系统分析软件（如PSS/E, PSS/E-30等）进行精确的故障复盘与预演。讨论了现代电网中电力电子设备接入对系统动态特性的影响及其应对策略。 第二章：电网安全稳定控制技术 深入探讨了维持电网大范围、长时间稳定的核心技术。内容涵盖： 功角稳定控制： 详细介绍了多种励磁控制系统（AVR、TCR、STATCOM）对功角稳定的作用机理，以及区域联络线功率的自动控制策略。 电压稳定控制： 针对无功功率平衡的重要性，系统讲解了发电机无功调节、SVC/STATCOM、以及分布式电源接入后电压控制的挑战与对策。 频率稳定与一次/二次/三次调频： 阐述了不同调频机组的响应特性，尤其关注现代旋转备用资源的减少趋势下，快速备用（如储能系统）在维持系统惯量和频率稳定中的关键作用。 第三部分：电力系统运行与调度 本部分是本书的核心实践指导部分，涵盖了电网运行人员的日常工作流程与应急处理。 第三章：运行方式的优化与经济调度 探讨了如何实现电力系统的经济运行。内容包括： 机组组合（Economic Dispatch）： 详细解析了考虑机组爬坡速率、启停成本的非线性优化模型，并介绍了基于CD/DE算法的求解思路。 安全约束经济调度（SCED）： 重点讲解了如何将网络潮流约束、设备容量限制、安全裕度要求纳入优化框架，实现安全前提下的最优经济调度。 实时能量管理系统（EMS）应用： 介绍了EMS中状态估计算法（SE）的原理及数据清洗过程，以及在区域负荷预测指导下的日前/实时优化调度流程。 第四章：电网故障诊断与继电保护应用 本章着重于故障的快速识别与隔离。 继电保护原理与装置： 系统介绍了电流保护、距离保护、纵差保护等在输电、配电系统中的配置原则与动作特性。特别关注了高压直流输电（HVDC）系统中的保护技术。 故障录波与分析： 阐述了故障录波器（PMU/Fault Recorder）采集数据的标准、时钟同步要求，以及利用波形数据对故障点定位、性质判断的科学方法。 失电与解列事故的应急处置： 基于大量历史案例，构建了从初级隔离到区域恢复的SOP（标准操作程序），强调在极度混乱状态下，保持信息畅通和冷静操作的重要性。 第三部分：现代电网新技术与运维挑战 本书面向未来电网的发展趋势，探讨了新能源接入带来的新问题与新技术解决方案。 第五章：新能源接入与并网特性 分析了风电、光伏等间歇性电源对电网稳定性的冲击。 接入技术要求： 详细解读了国家标准中对风电机组、光伏逆变器的爬坡率限制、低电压穿越（LVRT）能力要求，以及并网点电压和频率控制要求。 储能系统（ESS）的集成与运行： 介绍了不同储能技术（锂离子、液流电池等）在电网调频、调峰、黑启动中的功能定位，以及储能系统的运行安全管理规范。 直流/柔性交流输电（FACTS/HVDC）： 阐述了柔性直流技术（LCC/VSC-HVDC）在构建多直流网络、提升跨区输电能力和系统阻尼方面的巨大潜力。 第六章：配电网自动化与智能化运维 随着负荷的“源随荷动”特性日益明显，配电网的管理已成为保障供电可靠性的关键。 配电自动化系统（DAS）： 介绍了配电自动化中“三遥”功能（遥测、遥信、遥控）的实现，以及故障自愈（FLISR）系统的逻辑设计与实现。 巡检与状态监测技术： 深入讲解了基于无人机、物联网传感器（IoT）对输电线路、变电站设备的红外、紫外、局部放电在线监测技术。重点阐述了如何将海量传感器数据转化为可操作的维护指令（CBM，基于状态的维护）。 网络安全与信息防护： 鉴于电力系统控制网络与信息网络的融合趋势，本章专门探讨了工业控制系统（ICS）的安全防护体系，包括纵深防御策略、物理隔离要求及对APT攻击的防御措施。 总结与展望： 本书结构严谨，理论与实践紧密结合，旨在培养具备综合分析能力、精湛操作技能以及前瞻性安全意识的电力系统高素质人才。它不仅是电力系统运行、调度、检修人员的必备参考书，也是高校电力工程专业研究生及高级技术人员深入研究现代电网复杂性问题的优秀教材。通过对本书内容的学习与掌握，读者将能够更好地适应我国能源结构转型带来的技术变革，确保电网在新能源大规模接入下的持续安全、高效运行。

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这本书的价值，很大程度上体现在其对“安全文化”的渗透上。在培训教材中，安全规范往往被视为附加章节或附录，但在本书中，安全准则几乎是贯穿始终的主线。无论是设备安装、日常巡检还是应急抢修的章节，都以粗体字、醒目的边框或专门的“警示框”形式，反复强调操作的危险点和必须遵守的隔离程序。这种“无处不在的安全提醒”，营造出一种让人时刻保持警惕的学习氛围。更深层次的，它塑造了一种规范化的操作习惯，而不是简单地要求记忆某条规定。例如，在讲解如何使用特定工具时，教材会详细说明为什么必须先执行步骤A而不是步骤B，背后的物理或电气原理是什么，这种对“为什么”的解释，比单纯的“必须做”更具说服力，也更有利于受训人员在面对突发状况、需要灵活应变时，仍能坚守安全底线。对于电力这种高风险行业，一本能够有效内化安全意识的教材，其贡献远超传递技术知识本身。

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从语言风格上来说，这本教材的表达方式非常直接和严谨，几乎没有冗余的修饰性文字，直击要点，这非常符合电力行业对准确性的极致要求。它不像某些学术著作那样追求文采斐然，而是采用了大量陈述句和指令性语句，确保信息的无歧义传达。然而，这种高度的规范化叙述，在某些地方也带来了一定的阅读挑战，尤其是在需要深入理解动态过程时。例如，在描述电力系统暂态稳定分析时，文字描述略显干涩，如果能辅以更具动态感的图示或动画演示（虽然纸质书难以实现，但在内容设计时或许可以预留更多想象空间），对读者的理解会有巨大帮助。尽管如此，教材在定义专业术语时的详尽程度是无可挑剔的。每一个核心概念，无论是“无功补偿”、“功率因数校正”还是“继电保护定值”，都有清晰、权威的界定，确保了整个培训体系内术语口径的高度一致性。对于一名需要与其他部门或不同班组进行有效沟通的技能人员而言，这种统一的语言标准是确保生产安全和效率的基石，这本书在这一点上做得非常出色，它不仅仅是知识的载体，更是行业“黑话”的标准词典。

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这本书的装帧设计，坦白讲，初看之下显得有些朴实过头了，封面的配色和字体选择，散发着一种浓厚的“官方文件”气息，少了些许现代教材应有的视觉吸引力。不过，一旦翻开内页，这种初步的印象便迅速被内容的力量所取代。纸张的质感虽然不是那种奢华的铜版纸，但胜在适中，便于长时间翻阅和在现场标注，这对于目标读者群体——电力系统的生产技能人员来说，或许才是最实用的考量。内页的排版布局清晰明了，章节的划分逻辑性很强，大量的图示和流程图被精心放置在需要解释的关键概念旁，有效地降低了理解复杂电气原理时的认知负担。尤其值得称赞的是，编者在处理那些高度专业化的术语时，常常会附带简短的、现场化的解释或类比，这使得即便是初入行业的新手，也能很快抓住核心要点，而不是被晦涩的理论术语完全困住。整体来说，这本教材的“实用性”压倒了“观赏性”，它更像是一套经过一线检验、反复打磨的工具手册，而不是一本摆在书架上供人欣赏的理论著作。这种务实至上的态度，恰恰体现了其作为国家电网系统内通用培训材料的严肃性和可靠性。

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如果说这套教材有什么可以改进的地方，那可能是在对新兴技术的融合速度上，需要更敏捷一些。尽管当前涵盖的传统电力系统知识体系已经非常扎实和全面，但随着智能电网、数字化运维等概念的深入推进，部分章节对新一代监测技术和数据分析工具的介绍显得略微保守。例如，在故障诊断部分，虽然传统的分析方法被讲解得淋漓尽致，但对于如何利用大数据分析或AI辅助工具来提前预警设备隐患的描述，篇幅相对较小，更像是一种“点到为止”的提及。考虑到生产技能人员未来将越来越多地面临与自动化、信息化系统打交道的挑战，教材未来版本中，能否增加专门的模块，深入探讨人机交互界面（HMI）的有效使用、基础的数据解读能力，以及如何将这些数字化信息转化为实际的现场操作指令，将会是提升其前瞻性和未来适用性的关键所在。总体而言，它是一部极度可靠的“当下技能手册”，但若能更积极地拥抱“未来趋势”，将成为更完美的行业标杆。

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这本书在知识体系的构建上，展现出一种令人信服的“自下而上”的递进逻辑。它没有急于抛出宏大的系统架构图，而是从最基础的电工操作规范、安全规程讲起，仿佛带着读者从电力站的检修通道一步步向上攀登，直至触及电网的运行控制层面。这种循序渐进的编排，极大地照顾了不同经验水平的学员。我特别注意到，在讲解高压设备的维护部分时，教材并没有停留在理论层面，而是深入到了一系列具体的操作步骤和常见故障的排查案例中。例如，对于断路器跳闸的分析，书中不仅列出了可能的原因，还附带了现场记录的表格模板和SOP（标准操作程序）的摘要，这种将理论与实践紧密咬合的处理方式，极大地增强了教材的实操价值。读完相关章节后，感觉自己就像是跟着一位经验丰富的高级技师进行了一次“影子学习”，虽然没有亲身操作，但对操作流程的细节把握和潜在风险的预判能力得到了显著提升。这套教材真正做到了“授人以渔”，它教的不是知识点，而是解决问题的思维框架和规范化的行动指南。

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