Overvoltage Protection of Low-Voltage Systems pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Hasse, Peter

出品人:

页数:0

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价格:749.00 元

装帧:

isbn号码:9780852967812

丛书系列:

图书标签:

• 电力系统
• 低压系统
• 过电压保护
• 电力电子
• 电气工程
• 电力安全
• 保护继电
• 电能质量
• 故障分析
• 电力设备

电气工程文库：面向现代电网的创新与挑战 书名： 现代电力系统可靠性工程：从理论基础到前沿应用 作者： [请在此处填写作者姓名] 出版社： [请在此处填写出版社名称] --- 内容概述 本书深入探讨了现代电力系统在面对日益复杂的运行环境、不断增长的负荷需求以及能源结构转型（如大规模可再生能源并网）时，所必须具备的可靠性、稳定性和韧性（Resilience）工程学。全书以严谨的工程学视角，系统梳理了电力系统从宏观规划到微观元件运行的可靠性评价标准、分析方法及先进的提升策略。 第一部分：电力系统可靠性的理论基石与评估体系 本部分首先界定了现代电力系统的“可靠性”范畴，将其从传统的“可用性”扩展到涵盖了故障容忍、快速恢复及抵御外部冲击的能力。 第一章：电力系统可靠性的多维度定义与演进 详细阐述了可靠性（Reliability）、可用性（Availability）、韧性（Resilience）和安全性（Security）在电力工程中的区别与内在联系。探讨了传统评估指标（如SAIFI, SAIDI, CAIDI, EUE）在智能电网背景下的局限性，并引入了基于信息物理系统（CPS）视角的动态可靠性模型。分析了不同负荷特性（如电动汽车充电负荷、数据中心）对系统整体可靠性的影响机制。 第二章：随机事件建模与概率分析 重点讨论了电力系统中最常见的随机事件——发电设备和输电线路的故障率建模。采用马尔可夫链（Markov Chains）和泊松过程（Poisson Processes）对元件的运行状态进行精确描述。引入了基于贝叶斯网络（Bayesian Networks）的故障诊断与概率推断方法，用以处理数据不完全或参数不确定的复杂场景。 第三章：系统可靠性评估的数学工具 系统介绍了蒙特卡洛模拟（Monte Carlo Simulation）在电力系统可靠性评估中的应用，特别是针对非线性或高维度的系统状态空间。详细讲解了状态空间法（State-Enumeration Method）的局限性及其在特定约束条件下的优化应用。此外，深入分析了风险指标（Risk Indices）的构建，如期望损耗指数（Expected Energy Unserved, EEU）的精确计算方法。 第二部分：电网基础设施的稳定运行与风险管理 本部分聚焦于物理层面的运行稳定性和关键基础设施的故障管理。 第四章：输电网络的动态稳定与故障穿越能力 本书将输电网络稳定置于核心地位。详细分析了暂态稳定、小扰动稳定和宽广域稳定（Wide-Area Stability）的判据与控制策略。深入探讨了直流输电系统（HVDC）和柔性交流输电系统（FACTS）对系统稳定性的双重影响。着重介绍了系统发生严重故障（如大面积停电）后，如何通过预先设定的稳定控制措施（如自动电压控制、紧急备用投入）实现快速故障穿越。 第五章：配电系统的分布式能源并网与可靠性挑战 随着分布式电源（DERs，如光伏、风电）的大规模接入，传统单向潮流的配电网结构被打破。本章详细研究了DERs间歇性对配电网电压稳定性、保护协调和继电保护可靠性的影响。提出了基于微网（Microgrid）理念的“岛孤运行”（Islanded Operation）模式，以提高局部区域在主电网故障时的供电连续性。 第六章：继电保护与故障隔离的优化 可靠的继电保护是系统快速隔离故障、防止事态扩大的生命线。本书超越了传统的电流和电压保护原理，着重讲解了基于同步相量测量单元（PMU）的先进保护技术，如行波速测距和基于傅里叶分析的元件故障识别。讨论了在高度互联的电网中，如何设计更鲁棒、抗误动和拒动的保护逻辑，特别是针对电抗器、电容器组等敏感设备的保护策略。 第三部分：面向未来的智能电网与韧性建设 本部分展望了技术前沿，探讨如何利用信息技术和先进控制理论来提升电网的整体韧性。 第七章：智能电网中的信息安全与韧性 探讨了智能电网（Smart Grid）架构下，网络安全威胁（如SCADA系统入侵、数据篡改）对电力系统运行可靠性的直接冲击。提出了“安全-可靠性协同设计”的理念，包括纵深防御（Defense-in-Depth）架构、入侵检测系统（IDS）在电力控制系统中的应用，以及如何通过快速恢复协议（Fast Recovery Protocols）来量化和应对网络攻击导致的停电损失。 第八章：高级状态估计与自愈合技术 详细阐述了状态估计（State Estimation）技术在处理海量、异构数据流中的挑战，并介绍了基于卡尔曼滤波（Kalman Filtering）的高级算法，用于实时、精确地确定系统状态。重点介绍了“自愈合”（Self-Healing）配电系统的设计原理，即系统如何在检测到故障后，自动重构拓扑结构、重新分配负荷，以最小化非计划停电时间。 第九章：极端天气与气候变化的适应性设计 本章将气候变化导致的极端天气事件（如飓风、冰暴、极端高温）视为主要的系统扰动源。分析了这些事件对输电线路物理承载力、变电站淹没风险的影响。提出了电网基础设施的“气候适应性加固”（Climate-Resilient Hardening）策略，包括地下化改造的经济性分析、关键设备冗余设计以及基于气候预测的预警式调度。 第十章：电力系统的经济性与可靠性的权衡 最终，本书回归到工程决策的核心：成本效益分析。探讨了提升可靠性投入（如设备升级、冗余建设）的边际效益递减规律。引入了“价值导向的可靠性”（Value-Based Reliability）框架，帮助决策者在满足监管要求的前提下，实现最优的投资回报，确保系统的长期经济可持续性与高水平的供电质量。 --- 目标读者 本书是为电力系统规划工程师、电网运行与维护工程师、电力工程领域的研究人员、研究生以及相关政府监管机构人员编写的深度专业参考书。要求读者具备扎实的电力系统分析基础知识，如潮流计算、暂态分析等。 本书特色 体系完整： 覆盖了从基础概率模型到前沿的韧性工程、网络安全等现代议题。 方法前沿： 引入了大量现代计算工具和控制理论在电力系统可靠性分析中的实际应用。 实践导向： 结合了大量真实世界的电网故障案例，阐述了理论指导下的工程实践方案。

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对于一个刚刚踏入电力电子和新能源领域的初级工程师来说，理解如何保护昂贵的设备免受电网波动的影响至关重要，但市面上的教科书往往显得枯燥乏味。《低压系统过电压防护》这本书在这方面做得非常出色，它似乎是为我们这种需要快速掌握应用技能的人量身定制的。它的叙事风格非常贴近工程实践，就像是一位经验丰富的老工程师在手把手地教你。我印象最深的是它关于“浪涌事件的波形分析”这一节，它没有停留在理论的$dv/dt$计算上，而是展示了实际示波器捕捉到的不同类型浪涌（如雷击、开关操作）的真实波形，并对比了不同SPD元件在削波这些波形时的性能差异。这种视觉化的学习方式极大地增强了我的理解力。此外，它对不同保护策略的优缺点进行了细致的横向比较，比如串联、并联、串并联混合等方案，以及它们对被保护设备输入阻抗的影响，这点在设计高频敏感电路时尤其关键。这本书的结构逻辑清晰，索引和术语表也非常详尽，使得查找特定信息变得异常高效，是工具书级别的存在。

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这本书的文字风格极其严谨，学术气息浓厚，但绝不晦涩难懂。它似乎是面向那些追求极致可靠性和系统完整性的专业人士。与其他侧重于商业化产品介绍的资料相比，本书更注重于原理的深挖和数学模型的建立。例如，在处理电感负载切断时的感应尖峰时，作者建立了一个详细的$RLC$等效电路模型，并推导了不同阻尼系数下尖峰电压的衰减曲线，这为我优化我司核心服务器机柜的I/O端口保护提供了精确的数学依据，而不是仅仅依赖于制造商提供的模糊“保护裕度”数据。这本书的另一个亮点是其对特定行业标准（如医疗设备或航空电子设备中的相关规范）的引用和解读，它清晰地指出了不同应用场景下保护等级的差异化需求。总而言之，这不是一本可以随便翻阅的休闲读物，它是一部需要投入精力、细致研读的专业参考书，每花一小时阅读，都能在复杂系统设计中获得数倍的回报。

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这本书的深度和广度确实令人印象深刻，它成功地架起了一座理论与现场应用之间的桥梁。我过去参加过几次关于浪涌保护的研讨会，感觉很多讲者都只是在重复IEC或IEEE标准中的某些条款，缺乏对底层物理机制的洞察力。这本书则完全不同。它深入浅出地探讨了传输线理论在保护设备选型中的应用，特别是对于那些分布较广的控制网络布线，它提供了详细的阻抗匹配和端点吸收的建议。我特别喜欢作者在讨论雷击防护时，没有仅仅关注外部雷击，而是花费大量篇幅解释了内部的“耦合效应”——即邻近的开关操作或电机启动如何通过电容或互感耦合，在本地产生足以损坏芯片的瞬态尖峰。这一点对于设计那些对电磁兼容性要求极高的精密仪器制造商来说，具有极高的指导价值。阅读过程中，我感觉自己仿佛在和一位既懂材料科学又精通系统集成的大师对话，内容密度极高，需要反复咀嚼才能完全吸收其精髓。

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坦白讲，我一开始对这本书的期望不高，以为它会是又一本堆砌公式和标准的平庸之作。毕竟“过电压保护”这个主题已经被讨论了几十年。然而，这本书给我带来了一个惊喜——它聚焦于“低压”这个常常被忽视的细分领域，并深入挖掘了现代复杂系统中的新挑战。我最欣赏的是作者对“动态响应”和“残余电压”的论述，这才是区分优秀防护设计和合格防护设计的关键。在电力质量日益恶化（例如，大量使用开关电源和电机驱动器）的今天，传统的简单钳位已经不再适用。本书详尽阐述了如何利用先进的非线性器件和智能监测系统来实现自适应保护。其中关于金属氧化物变阻器（MOV）的退化模型和寿命预测部分，我看了不下三遍，它彻底改变了我过去对MOV“一次性”保护的认知。这本书不仅仅告诉你“要装什么”，更重要的是教你“如何预测和管理保护元件的长期可靠性”，这种前瞻性的视角，在业内非常难得。

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这本书简直是电力系统设计人员的救星！我最近在设计一个复杂的工业自动化控制系统时，遇到的最头疼的问题就是瞬态过电压的防护。市面上的许多参考资料要么过于理论化，要么只停留在概念层面，根本无法指导实际操作。然而，这本书，从一开始就抓住了核心痛点。它没有浪费篇幅在读者已经熟知的基本电路理论上，而是直奔主题，深入剖析了各种低压系统（比如那些敏感的PLC和变频器）在实际电网环境下遭受的电磁干扰和感应浪涌的机理。作者用非常直观的图表和实际的故障案例来解释了“为什么会发生”——这比单纯背诵标准重要得多。我特别欣赏其中关于接地系统与屏蔽技术的那一章，它详细阐述了如何构建一个低阻抗的接地网络来有效分流尖峰电流，并提供了不同浪涌保护器件（SPD）的选型指南，不是简单地罗列参数，而是基于不同的保护等级和环境噪音水平给出决策树。读完这部分，我感觉自己对EMC/EMI的理解上升到了一个新的高度，不再是凭感觉做设计，而是有坚实的理论和经验支撑。这本书为我节省了无数次的调试时间和潜在的设备损坏，绝对是高价值的实战手册。

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