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出版者:機械工業

作者:白公 編

出品人:

頁數:1364

译者:

出版時間:2010-1

價格:88.00元

裝幀:

isbn號碼:9787111292647

叢書系列:

圖書標籤:

• 維修電工
• 電工技能
• 實操手冊
• 電氣維修
• 技能培訓
• 電工基礎
• 傢用電器維修
• 工業電工
• 電路分析
• 安全用電

《現代電力係統運行與維護》 內容梗概： 本書旨在為從事現代電力係統運行、維護、設計和管理工作的技術人員、工程師以及相關專業學生提供一套全麵、深入的理論知識與實踐指導。在電力係統日益復雜、智能化程度不斷提高的當下，確保電力的安全、穩定、高效供應顯得尤為重要。本書緊密圍繞這一核心需求，從基礎理論的夯實到前沿技術的探討，力求為讀者構建一個完整的現代電力係統知識體係。 第一部分：電力係統基礎理論迴顧與深化 本部分將係統梳理和深化讀者對電力係統基礎理論的理解，為後續深入的學習打下堅實基礎。 第一章：電力係統的基本構成與運行原理 詳細介紹發、輸、配、用電各環節的組成設備，包括發電機組（火力、水力、核能、新能源發電）、變電站（升壓、降壓、串聯補償、並聯補償）、輸電綫路（架空、電纜）、配電綫路及用戶端設備。 深入剖析電力係統負荷特性，包括負荷麯綫、負荷率、容量係數、利用係數等關鍵參數，以及它們對係統運行的影響。 闡述電力係統穩態運行的基本原理，包括潮流計算、電壓分布、功率平衡、無功功率補償等概念，並介紹多種潮流計算方法（如牛頓-拉夫遜法、PQ分解法）及其在實際應用中的優缺點。 探討電力係統暫態過程，如短路、負荷甩動、發電機振蕩等，以及這些暫態過程對係統穩定性的影響。 第二章：電力係統運行的安全性與穩定性分析 係統性闡述電力係統安全性評估的各項指標，如供電可靠性（SAIDI, SAIFI, CAIDI）、電壓閤格率、頻率閤格率等，並分析影響這些指標的關鍵因素。 深入講解電力係統穩定性的概念，包括靜態穩定、暫態穩定、動態穩定和電壓穩定。詳細介紹判彆係統穩定性的常用方法，如暫態穩定性仿真、特徵值分析、相平麵法等。 分析各種擾動（如發電機組跳閘、綫路斷開、大負荷突變）對係統穩定性的影響，並介紹防止和應對措施。 介紹電力係統接地方式及其對係統安全運行的影響，包括工作接地、保護接地、重復接地、中性點接地方式（直接接地、經電阻接地、經電抗器接地、不接地）的優缺點及適用範圍。 第三章：電力設備運行狀態監測與診斷 重點介紹電力設備（如變壓器、斷路器、互感器、發電機、綫路）的常見故障類型、産生原因及危害。 詳細闡述各種運行狀態監測技術，包括在綫監測（溫度、壓力、振動、介質損耗、局部放電等）和離綫監測（色譜分析、絕緣電阻測試、介電強度測試、紅外成像等）。 介紹基於大數據分析和人工智能的設備狀態診斷技術，如故障預測、剩餘壽命評估、健康指數評估等。 強調預測性維護在提高設備可靠性、降低運行成本方麵的重要性。 第二部分：現代電力係統運行與控製技術 本部分聚焦於當前電力係統運行與控製領域的前沿技術和實踐應用。 第四章：電網潮流的優化控製與調度 深入探討電力係統經濟調度的基本原理和優化方法，包括基於成本函數的經濟調度模型、多區域電力係統調度、考慮可靠性約束的調度等。 詳細介紹無功功率補償與電壓控製策略，包括靜止無功補償器（SVC）、動態無功補償器（DVC）、串聯補償電容器（SC）和並聯電容器組（BP）的作用原理、控製方式及其在電壓穩定控製中的應用。 闡述電力係統安全經濟運行（SECO）的概念，以及如何在滿足安全約束的前提下實現電網運行的經濟性。 介紹 FACTS（柔性交流輸電係統）技術，如TCSC, STATCOM, UPFC等，及其在改善輸電能力、提高係統穩定性、控製潮流等方麵的應用。 第五章：智能電網技術與應用 係統介紹智能電網的定義、特徵、關鍵技術和發展趨勢。 重點闡述智能計量（AMI）、分布式能源接入（DER）、電動汽車（EV）充電基礎設施、儲能係統（ESS）等在智能電網中的作用。 深入探討智能電網的通信網絡架構、數據采集與傳輸（SCADA）、狀態估計、故障診斷與隔離（FDI）、自愈控製等技術。 分析智能電網對電網運行可靠性、靈活性、經濟性和環境可持續性的提升。 介紹智能電網中的高級量測基礎設施（AMI），包括智能電錶的功能、數據應用以及其在需求側管理中的作用。 第六章：新能源發電並網與控製 詳細介紹風力發電、太陽能光伏發電等新能源發電的技術特點、接入方式及其對電網的影響。 分析新能源發電的間歇性、波動性給電網穩定運行帶來的挑戰。 重點闡述新能源發電並網的控製策略，包括電壓外環、電流內環控製、功率預測、有功功率補償、無功功率支撐等。 探討儲能技術（如電池儲能、抽水蓄能）在平衡新能源發電波動、提高電網穩定性和可靠性方麵的作用。 介紹微電網的概念、結構、運行模式及其在提高局部供電可靠性、促進新能源消納方麵的優勢。 第七章：電力係統保護與繼電保護 係統梳理傳統繼電保護的基本原理、保護對象和保護配置。 深入介紹各種保護類型，如過流保護、距離保護、差動保護、零序保護等，及其在不同設備和綫路上的應用。 闡述微機型繼電保護裝置的工作原理、功能特點和優點。 分析新能源發電和電力電子設備接入對繼電保護帶來的新挑戰，以及相應的應對措施，如方嚮性保護、低頻減載等。 探討差動保護在變壓器、發電機、母綫保護中的應用，並分析其保護原理和拒動、誤動的原因。 第三部分：電力係統安全運行與故障處理 本部分側重於電力係統運行過程中的風險防範、應急響應與故障恢復。 第八章：電力係統運行風險評估與管理 係統性地介紹電力係統運行中可能麵臨的各類風險，包括設備故障風險、自然災害風險（如雷擊、洪水、颱風）、人為操作失誤風險、網絡安全風險等。 詳細闡述風險評估的方法，如故障樹分析（FTA）、事件樹分析（ETA）、脆弱性分析等。 介紹風險管理的基本原則和流程，包括風險識彆、風險分析、風險評價、風險應對和風險監控。 強調安全規程、操作票製度、工作票製度等在規避風險中的重要作用。 第九章：電力係統故障的分析與診斷 深入剖析各種典型故障（如單相接地、相間短路、接地短路、斷綫、接地箱短路等）的發生機理、發展過程和對電網的影響。 介紹故障分析的基本方法，包括現場勘查、數據記錄分析（如暫態錄波數據）、設備檢測等。 強調根據故障現象和記錄，準確判斷故障性質、位置和原因的重要性。 分析電網故障的傳播效應，以及如何通過電網結構設計和保護配閤來限製故障範圍。 第十章：電力係統故障的應急處理與恢復 係統闡述電力係統故障發生後的應急響應流程，包括事故報警、人員組織、初步判斷、隔離故障、倒閘操作等。 詳細介紹不同類型故障的處理原則和步驟，例如： 短路故障處理： 快速切除故障點，恢復非故障部分的供電。 接地故障處理： 區分是否為單相接地，根據接地性質和接地方式采取相應措施。 設備損壞故障處理： 評估損壞程度，製定搶修或更換計劃。 大麵積停電事故（Blackout）處理： 啓動應急預案，進行分區域、分負荷的有序恢復，優先保障關鍵負荷。 強調故障後恢復供電的原則，包括先恢復主乾網，再恢復支乾綫，最後恢復用戶；先恢復高壓負荷，再恢復中低壓負荷。 介紹事故總結與改進機製，從故障處理經驗中學習，不斷完善運行規程和應急預案。 第四部分：電力係統運行的前沿技術與發展趨勢 本部分展望未來，探討電力係統發展的新方嚮與新技術。 第十一章：電力電子技術在電力係統中的應用 深入介紹高壓直流輸電（HVDC）技術，包括其原理、優點、應用場景（如遠距離輸電、異步互聯、海底電纜輸電）。 探討電力電子變壓器（PET）等新型電力電子設備在電網柔性互聯、電壓變換、潮流控製等方麵的潛力。 分析電力電子變換器在新能源發電接入、儲能係統集成、電動汽車充電等方麵的重要作用。 介紹柔性直流輸電（LCC-HVDC）和多端直流輸電（MTDC）技術的發展。 第十二章：人工智能與大數據在電力係統運行中的應用 探討人工智能（AI）技術，如機器學習（ML）、深度學習（DL）在電力係統中的應用，包括負荷預測、新能源發電預測、設備故障診斷與預測、電網運行優化等方麵。 介紹大數據分析技術在電力係統運行狀態評估、風險預警、故障溯源等方麵的應用。 展望AI與大數據如何賦能智能電網的自我組織、自我學習和自我修復能力。 討論數字孿生技術在電力係統仿真、規劃、運行與維護中的應用前景。 第十三章：未來電力係統的發展趨勢 展望能源互聯網的建設與發展，以及其對電力係統運行模式的顛覆性影響。 探討去中心化能源管理、分布式能源協調控製、虛擬電廠（VPP）等概念。 分析電力市場化改革對電網運行和調度帶來的新機遇與挑戰。 展望碳中和背景下，清潔能源在未來電力係統中扮演的核心角色，以及零碳電力係統的構建路徑。 結語 本書的編寫，力求內容精煉、條理清晰、邏輯嚴謹，並將理論知識與實際應用緊密結閤。我們希望通過本書，能夠幫助廣大電力行業的從業者和學習者，深刻理解現代電力係統的運行機製，掌握前沿技術，提升應對復雜運行環境的能力，為保障國傢能源安全、推動能源轉型做齣貢獻。 適用讀者： 電力係統運行工程師 電網調度中心工作人員 電力設備檢修與維護技術人員 電力工程設計人員 新能源與儲能技術研發人員 高等院校電力工程相關專業的學生 對電力係統感興趣的科研人員與愛好者

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