具体描述
本书以供应电企业生产现场实际为主线，围绕变电运行及设备检修所涉及到的技术和管理，紧密结合生产，注重理论联系实际，深入浅出，从变电站的基础知识入手，采用简明扼要的问答形式对变电运行及生产管理技术等方面的内容进行了系统介绍。主要内容包括：变电站运行技术管理、变电站规范化管理、变电站设备运行操作管理，继电保护及二次设备技术管理，生产现场安全管理和变电站设备检修管理。本书作为变电运行、检修管理人员提高现场运行、操作、检修管理水平的技术书籍，对供电企业生产人员学习了解新技术、新设备和新管理理念具有很大的帮助。同时，本书可作为变电运行和检修人员的培训教材。
书名：现代电气工程与系统集成实践指南 内容简介 本书旨在为电气工程领域的专业人士、工程师、技术人员以及相关专业的高年级学生提供一份详尽、前瞻性的实践操作与理论深度相结合的参考手册。全书聚焦于现代电气工程的前沿技术、复杂系统的集成、高级故障诊断方法以及面向未来的能源管理策略，力求以清晰、严谨且贴近工程实际的叙述方式，构建一个完整的知识框架。 第一部分：先进电力电子与系统建模 本部分深入探讨了电力电子技术在现代电网中的核心应用。首先，详细阐述了基于IGBT和SiC器件的高速开关技术，包括其驱动电路的设计规范、热管理策略以及高频脉冲宽度调制（PWM）技术在逆变器和变频器中的精确应用。我们不仅分析了传统的电压源型和电流源型变流器拓扑结构，更侧重于多电平变流器（如飞跨 H、NPC、MMC）在提升电能质量和降低谐波失真方面的最新进展。 在系统建模方面，本书引入了基于状态空间法的复杂电力电子系统动态仿真技术。内容涵盖了使用MATLAB/Simulink及PSCAD/EMTDC等主流仿真软件进行精确建模的方法论。重点讲解了非线性系统的阻尼控制设计、系统稳定性裕度分析，以及如何构建数字孪生模型以支持实时监测和预测性维护。此外，还专门开辟章节讨论了高精度传感器技术（如光纤电流/电压传感器）的数据采集与信号处理，确保模型的输入数据具有工程可靠性。 第二部分：智能电网架构与高级控制策略 本卷是全书的理论核心之一，全面覆盖了智能电网（Smart Grid）的架构设计与运行控制机制。我们详细解析了IEEE 1547等标准在分布式电源并网中的具体实施要求，特别关注了微电网（Microgrid）的并/离网切换逻辑、功率共享控制（Power Sharing Control）与电压/频率同步技术。 控制策略方面，本书超越了传统的PID控制范畴。重点介绍了自适应控制、模型预测控制（MPC）在解决电网动态耦合问题上的优势。详细论述了基于群智能优化算法（如粒子群优化PSO、遗传算法GA）的无功功率优化分配算法，以及如何利用自组织的Ad-hoc网络实现配电自动化系统（DAS）的快速自愈功能。对于电能质量的治理，本书提供了详细的谐波源识别、无源/有源滤波器（APF）的设计参数确定与实时补偿算法的工程实现步骤。 第三部分：高可靠性与设备健康管理（PHM） 本部分着眼于提升电力基础设施的运行可靠性和生命周期管理水平。我们从材料科学角度审视了高压绝缘材料在长期环境应力下的老化机制，特别是SF6替代技术（如真空技术、干气技术）在新型开关设备中的应用挑战与机遇。 设备健康管理（PHM）是本书的另一大亮点。内容详述了基于大数据分析的设备状态监测技术。包括： 1. 绕组和铁芯的局部放电（PD）信号分析： 介绍了超高频（UHF）和超声波检测技术在早期故障诊断中的应用，以及如何通过信号特征提取来区分设备内部的异物和初始缺陷。 2. 热成像与热场分析： 结合红外热成像技术与有限元分析（FEA），模拟设备内部的潜在热点形成过程，指导维护决策。 3. 基于机器学习的故障预测模型： 重点介绍了LSTM、Transformer等深度学习模型在处理时间序列监测数据，预测关键部件（如套管、分接开关）剩余使用寿命（RUL）的具体流程和评估指标。 第四部分：网络安全与工业控制系统（ICS）防护 随着电力系统的数字化和互联化程度加深，网络安全已成为运营的生命线。本部分系统地介绍了针对SCADA、DNP3、IEC 61850等电力通信协议的安全加固措施。 内容涵盖了： 纵深防御体系构建： 从物理隔离、网络分段（DMZ区设计）到端点安全策略的全面部署。 威胁检测与响应： 讲解了异常流量分析（Flow Analysis）在检测内部潜在入侵和恶意命令注入方面的应用，以及快速事件响应（IR）流程在电力系统环境下的特殊要求。 安全审计与合规性： 提供了NIST Cybersecurity Framework和IEC 62443标准在电力运营环境下的落地指南，确保系统的合规性。 第五部分：面向未来的能源储存与集成技术 本书的收官部分聚焦于能源转型中的关键技术——储能系统（ESS）。我们详细分析了不同储能技术（锂离子电池、液流电池、飞轮、压缩空气储能）的能量密度、循环寿命和经济性比较。 重点在于储能系统的并网控制：包括电池管理系统（BMS）的高级均衡算法、储能系统在电网调频（Governor-Free Control）、备用电源（Spinning Reserve）和容量市场中的经济调度策略。此外，本书还探讨了氢能技术在电力系统中的潜力，如电解水制氢与燃料电池在偏远地区供电中的集成应用，以及氢电耦合系统的优化运行模式。 全书结构紧凑，理论阐述与大量工程案例分析相结合，旨在为读者提供一套全面、可操作的现代电气工程技术工具箱。
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