输电网安全性评价

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出版时间:1900-01-01
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isbn号码:9781550839388
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  • 电力系统
  • 输电网
  • 安全性
  • 可靠性
  • 电网安全
  • 电力规划
  • 电力系统分析
  • 电力工程
  • 高电压
  • 电网调度
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具体描述

现代电力系统中的电磁兼容性分析与设计 作者: 张伟 出版社: 华中理工大学出版社 出版日期: 2023年10月 --- 内容概要 本书深入探讨了现代电力系统中日益复杂和关键的电磁兼容性(EMC)问题。随着电力电子技术的广泛应用、智能电网的快速发展以及高密度电力设备的集成化,电磁干扰(EMI)的产生机理和对系统可靠性的潜在威胁愈发突出。本书旨在为电力工程师、系统设计师以及相关领域的科研人员提供一套全面、系统且实用的EMC分析与设计方法论。 全书内容结构清晰,从基础理论出发,逐步深入到实际工程应用,涵盖了电磁干扰源识别、传播路径分析、敏感性评估以及有效的抑制和防护技术。特别强调了在复杂电磁环境中,如何通过系统的EMC设计来确保电力系统,特别是对电能质量敏感的设备(如继电保护、自动化控制系统、高精度测量仪表)的稳定、可靠运行。 第一部分:电磁兼容性基础理论与电力系统环境 第一章:电磁兼容性的基本概念与挑战 本章首先界定了电磁兼容性的核心定义,包括电磁干扰的分类(传导、辐射、瞬态)、影响因素以及国际和国内相关的EMC标准体系(如IEC、IEEE标准在电力领域的应用)。重点分析了电力系统特有的电磁环境特征:大电流、高电压、瞬态过电压的普遍存在性。阐述了电力电子变流器(如HVDC、FACTS设备)和开关操作对系统背景噪声的显著贡献,为后续的干扰源分析奠定理论基础。 第二章:电力系统中的主要电磁干扰源识别 详细剖析了电力系统中主要的EMI发生源。这包括: 1. 开关操作干扰: 阐述高压断路器、隔离开关动作时产生的瞬态电流和电压波形,分析其谐波含量和高频特性。 2. 电力电子设备: 深入分析脉宽调制(PWM)技术在变频器、SVG(动态无功补偿装置)中的应用如何产生高频开关噪声,特别是共模和差模干扰的产生机制。 3. 非线性负荷: 探讨电弧炉、感应加热设备等产生的低频谐波和间歇性噪声对电网的影响。 4. 电磁辐射源: 分析高压输电线路、变压器在正常运行和故障工况下产生的工频和高频电磁场。 第三章:电磁干扰的传播机制与耦合路径 本章是理解EMC问题的关键。重点研究了电磁能量在电力系统中的传播和耦合方式: 1. 传导耦合: 分析电源线、控制信号线之间的串扰,重点讨论共模(CM)和差模(DM)噪声的特性及其在多点接地系统中的行为。 2. 辐射耦合: 探讨强电磁场如何通过空间辐射耦合到相邻的低压控制回路或通信线缆中。引入了传输线理论和屏蔽理论在分析辐射干扰中的应用。 3. 感应耦合: 详细研究了由交变磁场或电场引起的电磁感应现象,尤其关注变压器漏磁场对周围仪表的干扰。 第二部分:电磁敏感性分析与系统评估 第四章:电力系统中关键设备的电磁敏感性建模 本章侧重于评估不同电力设备对特定EMI的脆弱程度。建立了数字控制系统(如微机保护、RTU)的电磁敏感性模型,包括瞬态过电压注入测试(EFT/Burst)和静电放电(ESD)对逻辑电路的干扰阈值分析。对于功率半导体器件(如IGBT、MOSFET),分析了高频dv/dt和di/dt对栅极驱动电路的瞬态影响,这直接关系到电力电子设备的安全可靠性。 第五章:电磁环境的测量、仿真与评估标准 介绍了在实际电力场环境中进行EMC测试和监测的技术。 1. 现场测量技术: 涵盖了近场和远场电磁场强度的测量方法,以及传导干扰电压/电流的频谱分析技术。强调了地线参考点选择和测量探头校准的重要性。 2. 数值仿真方法: 重点介绍时域有限差分法(FDTD)和有限元法(FEM)在复杂电磁场分布预测中的应用。结合实际的变电站布局,模拟电磁波在结构物和设备间的耦合效应。 3. 电磁环境评估流程: 依据国际标准,建立了一套系统的评估流程,用于判断特定设备在特定运行环境下的EMC合规性。 第三部分:电磁兼容性设计与防护技术 第六章:传导干扰抑制技术与滤波器设计 本章提供了具体的硬件设计指南,用于消除或减弱传导干扰。 1. 共模与差模抑制: 详细分析了扼流圈、共模扼流圈和Y电容、X电容在三相系统中的选型与布局。 2. 电源线滤波器设计: 针对不同频率范围(低频谐波、高频开关噪声)的干扰特性,设计了多级EMI滤波器,并讨论了滤波器插入损耗与系统阻抗匹配的关系。 3. 接地与屏蔽的优化: 强调了单一低阻抗接地点在减少地线噪声方面的关键作用,并讨论了在变电站复杂金属结构下的多点接地与单点接地的权衡。 第七章:辐射抗扰度设计与结构屏蔽 本章聚焦于如何通过物理设计手段增强设备的抗辐射干扰能力。 1. 屏蔽体的设计与选择: 讲解了电磁屏蔽的基本原理,包括反射、吸收和传输损耗。分析了不同导电材料(如铝合金、铜)在电力系统高频环境下的屏蔽效能(SE)。 2. 电缆布线与隔离: 提出了严格的布线规范,包括信号线与动力线的空间隔离距离、屏蔽双绞线的正确使用,以及对电缆穿过屏蔽体时的封口处理技术。 3. 设备内部布局优化: 讨论了如何通过合理安排PCB板上的元件位置、缩短高频回路的长度,来最小化内部辐射发射和提高对外部辐射的抗扰度。 第八章:瞬态防护与系统鲁棒性增强 针对电力系统常见的雷击浪涌和操作过电压,本章提供了系统的防护策略。 1. 浪涌保护器件(SPD)的应用: 详细介绍了MOV、TVS管在交流电源端口、直流控制回路中的选型、安装位置和多级串联保护方案。分析了SPD的钳位电压与保护裕度之间的关系。 2. 隔离与光电耦合技术: 阐述了在控制与监测电路中,利用高速光耦或隔离变压器实现电磁隔离,有效阻断高频噪声和共模电压的入侵,是确保自动化设备“硬防护”的关键手段。 3. 系统级EMC验证与调试: 总结了从设计初期到工厂验收测试(FAT)和现场调试(SAT)的全过程EMC质量控制流程,确保最终交付的电力设备能在真实电磁环境中长期稳定运行。 --- 本书的特色在于理论深度与工程实践的紧密结合,通过大量电力系统中的实际案例分析,使读者能够理解“为什么会发生干扰”,并掌握“如何有效解决干扰”的具体技术路径,是电力电子和智能电网领域工程师必备的参考手册。

作者简介

目录信息

序言1 总则2 电网3 调度运行及运行方式4 继电保护5 通信及调度自动化6 电气一次设备
· · · · · · (收起)

读后感

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这部关于文艺复兴时期艺术与文化思潮的深度导论,以其丰富而生动的细节,将读者带回那个充满创造力与变革的时代。作者并没有仅仅介绍达芬奇、米开朗琪罗、拉斐尔等艺术巨匠的作品,而是着重于分析他们作品背后的哲学理念、科学探索以及人文主义精神。书中,读者将跟随作者的笔触,领略佛罗伦萨作为文艺复兴摇篮的独特魅力,理解美第奇家族对艺术发展的推动作用,以及印刷术的普及如何加速了知识的传播。作者详细阐述了透视法的发明如何彻底改变了绘画的视觉表现力,解剖学的研究如何使人体描绘更加精准,以及古典文学和哲学的复兴如何激发了艺术家对人性的重新思考。书中还探讨了宗教改革对艺术创作的影响,以及新教与天主教在艺术表现上的差异。特别令人着迷的是,作者还描绘了那个时代科学与艺术相互促进的景象,例如达芬奇将科学观察融入绘画,以及许多艺术家也兼具了工程师和发明家的才能。这是一本能够唤醒读者对人类创造力无限可能性的赞叹的书籍,它让你理解那个时代是如何为现代世界奠定了基础。

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这是一部关于地质学与地球演化史的百科全书,它以宏大的视角,带领读者穿越了地球亿万年的漫长旅程。作者并没有止步于介绍岩石的分类和构造,而是深入挖掘了地球内部的动力学机制,如板块构造理论的形成和发展,以及它如何驱动了大陆漂移、造山运动、火山喷发和地震等现象。书中,读者将跟随作者的脚步,了解地球的内部结构,从地壳到地幔,再到地核,以及高温高压环境下物质的奇妙变化。作者还详细阐述了各种地质作用,如风化、侵蚀、沉积、变质等,以及它们如何塑造了我们今天所看到的地貌。特别令人着迷的是,书中对地球生命演化的历史进行了详尽的描绘,包括生命起源的假说、寒武纪生命大爆发、恐龙时代的兴衰、以及哺乳动物的崛起等。作者还探讨了气候变化的地质证据,如冰期循环、二氧化碳含量的波动等,以及这些变化如何影响了地球上的生命。这本书不仅展现了地球的壮丽与神秘,更揭示了其复杂而动态的演化过程,让我们对脚下的这片土地有了全新的认识。

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这是一部令人惊叹的关于量子力学基础理论的探索之作,它以一种前所未有的深度和广度,带领读者穿越原子和亚原子世界的奥秘。作者并没有止步于介绍量子叠加、量子纠缠、不确定性原理等基本概念,而是深入挖掘了这些概念背后的哲学含义和物理学解释。书中,读者会跟随作者的笔触,一同体验哥本哈根诠释、多世界诠释等不同解释学派的争论,理解它们如何试图解答量子世界的“怪异”现象。作者通过精妙的比喻和清晰的数学推导(当然,对于非专业读者,会提供更易懂的类比),详细阐述了波函数塌缩的本质,薛定谔方程的意义,以及量子隧穿效应在现实世界中的应用,例如扫描隧道显微镜的工作原理。书中还对量子计算的前景进行了大胆而审慎的展望,探讨了量子比特的优势,以及量子算法(如Shor算法和Grover算法)如何能够彻底颠覆现有的计算能力,为科学研究、药物研发、密码学等领域带来革命性的突破。作者对量子信息科学的最新进展也有着敏锐的洞察,例如量子隐形传态和量子纠错等方面的研究成果。这是一本挑战认知极限的读物,它不仅能让你理解什么是量子世界,更能让你思考我们对现实的理解是否已经足够。

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这是一部关于古代文明艺术演进的恢弘史诗,它以时间为轴线,以地域为经纬,为读者徐徐展开了一幅跨越数千年的艺术画卷。书中,作者不仅罗列了古埃及的金字塔与壁画、古希腊的雕塑与神庙、古罗马的宏伟建筑与马赛克,更深入探讨了这些艺术形式背后的社会结构、宗教信仰、哲学思想以及技术水平。例如,在分析古希腊艺术时,作者详细解读了“黄金分割”在建筑和雕塑中的运用,解释了其如何体现了古希腊人对和谐、比例与完美的追求。在论述古罗马艺术时,书中不仅仅介绍了斗兽场和万神庙的建筑奇迹,更侧重于分析罗马人在工程技术上的突破,以及他们如何通过艺术来宣扬帝国权威和实用主义精神。此外,书中还触及了东方古文明,如古印度和古中国的艺术成就,包括佛教造像的演变、中国古代青铜器的精湛工艺、以及汉唐时期绘画的发展。作者的论述充满激情,文字犹如画笔,在读者脑海中勾勒出古代工匠的辛勤身影,以及文明碰撞所激发的艺术火花。这是一本能够唤醒读者对人类创造力最深层敬意的书籍,它让你重新认识艺术不仅仅是美的表现,更是历史的载体,文化的密码。

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这是一部关于生物进化论的深度解读,它以科学严谨的态度和引人入胜的叙述,带领读者穿越了生命在地球上漫长而曲折的演化之路。作者并没有仅仅停留在达尔文的自然选择理论,而是深入探讨了现代进化的综合理论,包括基因突变、遗传漂变、基因流等关键机制。书中,读者将跟随作者的脚步,了解DNA是如何成为生命的蓝图,基因是如何传递和变化的,以及这些变化如何导致了物种的多样性。作者详细阐述了适应性演化的过程,例如鸟类喙部的多样性如何适应不同的食物来源,以及陆生哺乳动物如何进化出各种形态以适应不同的生存环境。书中还涉及了趋同进化和趋异进化等概念,解释了为何不同物种会发展出相似的特征,或者相似的祖先却演化出截然不同的形态。特别令人着迷的是,作者还探讨了分子进化在揭示生命演化关系中的重要作用,以及化石记录如何为我们提供了生命历史的宝贵线索。对于对生命起源、物种多样性以及人类自身演化感兴趣的读者来说,这本书提供了一个全面而深刻的视角。

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这是一部关于古代军事战略与战术的精辟研究,它以历史的深度和思想的广度,为读者剖析了人类历史上无数场经典战役的背后逻辑。作者并没有仅仅罗列战役的胜败,而是深入挖掘了指挥官的决策过程、士兵的心理状态、以及地理环境和技术条件对战争进程的影响。书中,读者会跟随作者的笔触,重温孙子兵法“知己知彼,百战不殆”的智慧,学习克劳塞维茨“战争是政治的延续”的深刻洞见,以及莫尔特克“运动战”的精髓。作者通过对特洛伊战争、古罗马的腓力比战役、以及拿破仑的奥斯特里茨战役等经典案例的细致分析,揭示了伏击、包围、佯攻、以及攻心为上等各种战略战术的运用。书中还探讨了不同时代军事思想的演变,例如火药武器的出现如何改变了冷兵器时代的战争模式,以及信息技术在现代战争中的关键作用。作者的论述鞭辟入里,文字犹如战场上的刀光剑影,能够帮助读者理解战争的残酷性,以及人类在其中所展现出的智慧与勇气。

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一本关于宏观经济学理论发展和政策应用的巨著,深度剖析了凯恩斯主义、货币主义、理性预期学派等主要流派的起源、核心观点、以及它们在不同历史时期对经济运行的影响。书中,作者以严谨的学术态度,通过大量的图表和数据,清晰地展示了宏观经济政策工具,如财政政策(税收、政府支出)和货币政策(利率、公开市场操作、准备金率)的传导机制和实际效果。特别是关于经济周期波动、通货膨胀与失业率的权衡、以及国家债务的可持续性等核心议题,都进行了极为细致的探讨。作者不仅梳理了经典理论,更着重于理论在现实世界中的应用,分析了不同国家在应对金融危机、经济衰退、以及全球化挑战时所采取的政策措施,并对其成败进行了深入的案例研究。书中对于如何平衡短期刺激与长期稳定、如何应对外部冲击、以及如何在不同经济制度下制定最优宏观政策,都提供了深刻的见解。对于任何希望深入理解现代经济运行规律,以及掌握国家经济调控艺术的读者来说,这本书无疑是宝贵的智力财富。它不仅仅是一本教科书,更是一部关于经济智慧的百科全书,能够帮助读者建立起系统、全面的宏观经济思维框架,从而更好地理解新闻中的经济动态,以及国家政策背后的逻辑。

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这部关于城市规划与可持续发展的手册,以其详实的案例分析和前瞻性的理论构建,为城市管理者、规划师以及所有关心城市未来的读者提供了一份不可或缺的指南。书中,作者没有泛泛而谈,而是聚焦于具体而实际的问题,例如如何在高密度 urban 环境中实现绿色建筑、如何构建高效便捷的公共交通系统、如何平衡城市发展与生态环境保护、以及如何通过社区参与来提升城市居民的生活品质。书中详细阐述了“海绵城市”的概念,分析了其在雨水管理、城市防洪、以及改善城市微气候方面的作用,并通过多个国内外成功案例,展示了雨水花园、绿色屋顶、透水路面等技术的具体应用。同时,作者也深入探讨了智慧城市的概念,包括如何利用物联网、大数据、人工智能等技术来优化城市管理,例如智能交通信号灯、垃圾分类系统、以及能源监测网络。书中对于城市更新、历史街区保护、以及应对气候变化带来的挑战(如海平面上升、极端天气事件)的策略,也进行了极为深入的探讨,提出了一系列富有创意的解决方案。这是一本集理论深度、实践指导和前沿视野于一体的著作,它能够帮助读者理解城市发展的复杂性,并为建设更加宜居、可持续、富有韧性的未来城市提供坚实的理论基础和操作思路。

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这是一本关于神经科学与认知心理学交叉领域的科普巨著,它以一种引人入胜的方式,揭示了我们大脑的秘密,以及它是如何产生思想、情感、意识和记忆的。作者以清晰的语言和丰富的案例,解释了大脑的结构,如新皮层、边缘系统、海马体等,以及它们各自的功能。书中,读者将跟随作者的脚步,了解神经元是如何传递信息,突触是如何形成和改变的,以及神经递质在情绪和行为中的作用。作者深入探讨了学习与记忆的神经机制,解释了长时程增强(LTP)如何使神经连接变得更强,以及睡眠在记忆巩固中的关键作用。书中还涉及了注意力、决策、语言等高级认知功能,并通过实验证据,揭示了大脑在处理这些功能时的神经网络活动。特别令人着迷的是,作者还探讨了大脑的可塑性,即大脑如何能够通过学习和经验而改变自身的结构和功能,以及这种可塑性在康复治疗中的潜力。对于关注人工智能、大脑健康、以及人类自身奥秘的读者来说,这本书提供了一个绝佳的视角,让你能够更深刻地理解“我是谁”这个古老问题的科学答案。

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这部关于古代哲学思想流变史的巨著,以其深邃的洞察力和宏大的历史视野,带领读者穿越了从古希腊的智者们到晚期古典哲学家的思想迷宫。作者并没有仅仅停留在对柏拉图、亚里士多德等巨匠思想的介绍,而是着重于分析他们思想的起源、演变过程、以及与其他学派的相互影响。书中,读者会跟随作者的笔触,探索苏格拉底的诘问式方法如何开启了对真理的追求,柏拉图的“理念论”如何构建了一个超越感官世界的形而上学体系,以及亚里士多德的“四因说”和逻辑学如何奠定了西方理性思维的基础。作者还深入探讨了伊壁鸠鲁学派对快乐的追求,斯多葛学派对德行的强调,以及怀疑论对知识的挑战。书中对于不同哲学派别在伦理学、政治学、形而上学等领域的观点进行了细致的比较和分析,揭示了它们在理解世界、人类价值和理想社会等问题上的不同路径。作者的论述逻辑严谨,文字精练,能够帮助读者理解这些古老的思想是如何塑造了后世的西方文明,并对我们今天思考人生意义、价值取向以及社会组织方式仍具有重要的启示意义。

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