电力系统安全分析与控制 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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isbn号码:9787120024048

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《高压直流输电技术前沿》 本书深入探讨了当今世界最先进的高压直流（HVDC）输电技术，从理论基础到实际应用，全面解析了HVDC系统在现代电力基础设施建设中的关键作用及其发展趋势。 核心内容概述： 1. HVDC输电的原理与优势： 详细阐述了直流输电相较于交流输电在长距离、大容量输送方面的技术优势，包括损耗低、稳定性高、不受系统稳定性限制、易于互联不同频率或相位的电网等。 深入剖析了功率电子器件（如晶闸管、IGBT、LCC-VSC）在HVDC换流技术中的应用，以及它们在提升输电效率和控制性能方面的革新。 介绍了两种主要的HVDC换流技术：线换相换流（LCC-HVDC）和电压源换流（VSC-HVDC），并对比分析了它们各自的特点、适用场景及技术瓶颈。 2. VSC-HVDC技术的最新进展： 重点关注了电压源换流器（VSC）技术在HVDC领域带来的革命性变化。详细介绍了VSC-HVDC的拓扑结构（如两电平、三电平、多电平换流器），以及各种高级控制策略，如向量控制、多模态控制等，以实现精确的电压、电流和功率控制。 深入探讨了VSC-HVDC在直流电网接入、可再生能源（风电、太阳能）并网、海底电缆输电等方面的独特优势和关键技术挑战。 阐述了柔性直流输电（UHVDC）的概念及其在提高电网柔性、可控性、动态支撑能力方面的巨大潜力。 3. HVDC换流站设计与设备： 系统介绍了HVDC换流站的主要组成部分，包括换流阀、直流滤波器、交流滤波器、耦合电抗器、直流线路等。 详细讲解了换流阀的设计原理、门极触发单元、保护系统以及最新的发展趋势，如全控器件的集成化和高功率密度化。 分析了滤波器设计在抑制谐波、提高功率因数方面的重要性，以及不同类型滤波器（无源滤波器、有源滤波器）的特点和应用。 讨论了直流线路的绝缘设计、接地方式以及直流电缆的制造与敷设技术。 4. HVDC系统的控制与保护： 阐述了HVDC系统的控制框图和关键控制回路，包括功率控制、直流电压控制、交流电压控制、频率控制等。 详细介绍了VSC-HVDC的同步控制、无功功率补偿以及孤岛运行控制策略。 深入探讨了HVDC系统的保护配置，包括换流阀保护、直流线路保护、交流侧保护等，以及各种保护技术（如差动保护、过流保护、过压保护）的原理和应用。 分析了故障暂态过程和保护动作的时序，并讨论了直流故障的快速隔离与恢复技术。 5. HVDC在现代电网中的应用与挑战： 列举了世界各地多个大型HVDC工程的案例，包括超高压直流输电（UHVDC）项目、海上风电场接入项目、区域电网互联项目等，分析了其设计理念、实施过程和运行效果。 探讨了HVDC技术在构建智能电网、整合分布式能源、提高电网可靠性与灵活性方面的作用。 分析了HVDC系统在电磁兼容性（EMC）、直流雷电冲击、绝缘配合等方面的设计挑战。 展望了未来HVDC技术的发展方向，如多端直流系统、直流电网的优化运行、高频开关技术在HVDC中的应用等。 本书适合于从事电力系统规划、设计、运行、科研的工程师、研究生及相关领域的专业人士阅读。它将为读者提供坚实的理论基础和前沿的技术视野，助力于理解和推动下一代电力输送技术的发展。

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这本书读下来，真是让人茅塞顿开，尤其对于我这种刚接触电力系统领域没多久的新手来说，简直是一本及时雨。它的叙述方式非常注重实践性，不像有些教材那样堆砌理论公式，而是将复杂的概念通过实际案例和工程背景巧妙地串联起来。比如，在介绍暂态稳定分析那一部分，作者并没有止步于传统的李雅普诺夫方法，而是花了大量篇幅去讲解如何利用仿真软件进行更贴近实际的穿越故障分析，并深入剖析了不同继电保护装置在极端工况下的响应机制。读到后面关于广域测量系统（WAMS）的应用时，我仿佛看到了未来电网的雏形，书中对PMU数据处理和状态估计的描述详实而富有洞察力，清晰地勾勒出了如何利用先进的传感技术来提高电网的可见性和运行的可靠性。这本书的价值在于，它不仅告诉你“是什么”，更重要的是告诉你“为什么会这样”以及“我们应该怎么做”。那种层层递进的讲解逻辑，使得即便是难度较高的议题，也能被逐步拆解成易于理解的模块，极大地增强了读者的学习信心和解决实际问题的能力。对于有志于从事电力系统运行、规划或继电保护设计的人来说，这本书无疑是一份非常扎实的理论与工程结合的参考手册。

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这本书的深度和广度都超出了我的预期，它绝非市面上那些流于表面的入门读物可比。我尤其欣赏作者在处理设备建模和非线性特性分析时的严谨态度。书中对发电机、负荷和FACTS装置的动态模型构建，不仅涵盖了标准的IEEE模型，还详细对比了不同模型在不同动态过程中的适用性与局限性。这种批判性的视角，让读者能清晰地认识到，任何模型都是对现实的简化，选择恰当的模型才是进行有效分析的前提。在控制策略部分，作者对各种先进的阻尼控制和电压稳定控制算法的阐述，可谓是鞭辟入里，不仅展示了控制原理，还深入探讨了参数整定对系统安全裕度的影响。我感觉作者本身就是一位经验丰富的系统工程师，他笔下的文字充满了对电网复杂性的深刻理解，行文中不时流露出的对系统韧性的关切，让人读起来倍感亲切和信服。那些关于小扰动稳定性和次暂态过程的讨论，更是将分析的深度推向了一个新的高度，对于想精通电力系统动态行为的资深工程师来说，这本书无疑提供了宝贵的思想火花和技术指导。

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坦率地说，这本书的专业门槛不低，但阅读过程中的“痛感”转化成了扎实的收获。它不是那种可以让你轻松翻阅的休闲读物，而是需要你带着计算器和足够的专注力去啃。我特别留意了书中关于概率安全评估（PSA）的章节，作者对不确定性量化的处理非常精妙，特别是如何将气象因素、设备老化率等随机变量纳入到系统可靠性指标的计算中，提供了非常详尽的数学模型和蒙特卡洛模拟的实现细节。这对于从事电力系统长期规划和资产健康管理的人来说，简直是如获至宝。书中对模型简化和计算复杂性之间的权衡也讨论得非常透彻，没有一味追求理论的完美，而是务实地指出了在实际应用中，时间窗口和计算资源对分析方法的制约。这种脚踏实地的态度，使得本书的结论更具可信度和可操作性。它成功地架起了一座连接理论研究前沿与实际工程约束的桥梁，让读者能够真正理解，在真实电网中实现“安全”是一项多么复杂且精密的系统工程。

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这本书的语言风格呈现出一种沉稳而富有远见的特质，作者的视野显然超越了传统电力系统的范畴，更多地融入了现代信息技术和复杂系统科学的理念。例如，在探讨网络安全对电力系统控制的影响时，书中对攻击面分析和防御机制的描述，紧密结合了当前工业控制系统的安全标准，远比我之前读过的任何一本专业书都要超前。它不仅关注电力物理层面的稳定，更深入探讨了信息流与控制流的交互风险。再者，书中对自适应和学习型控制算法的应用前景的描绘，虽然还处于理论探索阶段，但其对未来电网自我修复和优化能力的展望，极大地激发了我的想象力。这本书的排版和图表绘制也极为精良，那些复杂的拓扑结构图和流程图，都清晰地突显了关键信息，极大地降低了理解复杂交互的认知负荷。总而言之，这是一本立足当下、着眼未来的权威著作，它要求读者具备一定的专业基础，但回报给读者的，是全面、深刻且具有前瞻性的系统安全认知。

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这本书的阅读体验颇为独特，它构建了一种非常宏大且系统的知识图景。作者没有将安全分析和控制割裂开来，而是将两者视为一个不可分割的整体进行论述，这一点非常高明。通过对电网故障后恢复过程的深入剖析，我们能清晰地看到，有效的控制措施是如何在故障发生的那一刻就开始发挥作用，决定了系统最终是走向崩溃还是快速恢复。我个人对书中关于“安全域”概念的引入印象深刻，它不仅仅是一个数学上的边界，更是一种指导运行人员决策的哲学。书中通过一系列情景模拟，展示了当系统状态逼近安全域边缘时，如何通过主动的控制干预，例如快速切负荷或启动备用机组，来避免连锁跳闸和大规模停电。这种将风险管理与运行控制深度融合的论述方式，极大地提升了本书的实用价值，让人在学习技术细节的同时，也能领悟到高层级的系统安全思维。这本书的结构设计非常合理，像一幅精心绘制的路线图，引导读者从基础原理逐步攀登到复杂的系统级安全架构。

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