变电站与水电站综合自动化 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国水利水电出版社

作者:崔明

出品人:

页数:332

译者:

出版时间:2005-5

价格:38.00元

装帧:

isbn号码:9787508427713

丛书系列:

图书标签:

• 电力系统自动化
• 变电站自动化
• 水电站自动化
• 继电保护
• 电力调度
• 智能电网
• 电力工程
• 自动化技术
• 电气工程
• 新能源发电

深度解析：电力系统保护、继电保护与故障诊断实践指南 书籍简介 本书聚焦于现代电力系统中至关重要的保护与控制技术，特别是针对高压输变电设备的继电保护、自动装置的配置、调试与运行维护。它并非一本关于变电站或水电站特定设备集成的教科书，而是深入探讨电力系统安全、稳定运行背后的核心技术原理与工程应用。本书旨在为电力工程技术人员、系统运行维护工程师以及相关专业的研究生提供一套全面、系统且极具实践指导意义的技术手册。 第一部分：电力系统基础与故障分析的深化 电力系统安全运行的基石在于对系统状态的准确理解和对潜在故障模式的预判。本部分将从高阶视角审视电力系统拓扑结构、潮流计算的局限性以及短路故障的精确建模。 1.1 现代电力系统动态特性研究： 详细分析了电力系统在不同运行工况下（如大负荷、低惯量、高渗透新能源接入）的暂态稳定性和电压稳定性边界。重点阐述了功角稳定控制的先进方法，如最优电力潮流（OPF）在实时控制中的应用，以及如何利用同步发电机和电力电子设备（HVDC/FACTS）的快速响应能力来抑制振荡。 1.2 高级故障模式识别与分析： 传统故障分析侧重于三相短路、单相接地等经典故障。本书则拓展至更复杂的故障情景，包括多重故障组合、设备内部绝缘劣化导致的内部故障（如绕组匝间短路、铁芯接地）的电磁暂态过程，以及如何利用高频暂态信息进行故障源的精确定位。讨论了非线性元件（如电弧、饱和变压器）对故障电流波形的影响，并介绍了基于小波变换和模式识别技术的故障特征提取方法。 1.3 电力系统建模与仿真平台： 深入介绍用于继电保护与自动装置联调的仿真环境构建。这包括基于PSCAD/EMTDC或PSSE等软件的精确模型建立，重点在于如何准确模拟保护装置的逻辑流程、动作时间以及与断路器导通/断开的交互过程，以评估保护的可靠性和速动性。 第二部分：继电保护原理与装置的精细化配置 本部分是全书的核心，全面覆盖了从传统电磁式保护到最新微机保护的原理、定值计算与现场配置的每一个细节。 2.1 距离保护（阻抗继电保护）的实战应用： 不仅复习了基础的阻抗测量原理，更专注于阻抗保护在复杂电网中的应用难题。深入探讨了不同接线方式（如四线制、三线制）下的接地阻抗补偿技术（如Nedza-Belevitch, K-K 算法），并详细分析了系统发生不对称故障时，距离保护的阻抗轨迹变化，以及如何通过调整比例系数和死区设置来避免越级跳闸或漏动作。对近区段保护、后备保护的配置原则进行了详尽的论述。 2.2 电流保护与纵差动保护的优化： 阐述了限时电流速断保护、过电流保护在配电网与输电网中的选型原则。在对母线、线路和变压器进行差动保护配置时，重点讲解了如何处理变压器励磁涌流、负荷电流不平衡、CT饱和等非故障因素对保护构成的误动威胁。详细介绍了在微机保护中如何利用谐波闭锁、峰值判据以及非线性特征曲线来提高差动保护的辨析能力。 2.3 发电机与变压器的主保护配置： 针对大型同步发电机，系统分析了定子接地保护（零序电流、高频接地）、定子过电压保护、励磁系统失灵保护、失磁保护的判据与定值计算。对于电力变压器，着重讲解了瓦斯保护的灵敏度校核、油流和温度保护的联动逻辑，以及如何根据变压器结构（有无联通套管、有载调压CT）来确定最佳的差动保护分区。 2.4 新型保护技术： 介绍了基于过程总线（Process Bus）的I/O单元（RIR/BIR）的集成技术，以及电压差动保护、基于傅里叶分析的微机保护技术。重点对比了阻抗型保护与纯粹基于幅值/相位判据保护的优劣。 第三部分：电力系统自动装置的协调与控制 本部分关注于保证系统在发生扰动后能够快速恢复平衡的自动控制逻辑。 3.1 自动准同期与自动重合闸： 详细介绍了自动准同期装置的检测原理（频率、相角、电压幅值），并对不同电压等级的重合闸方式（单相、三相、分段重合）的适用条件和动作时序进行了严格的规定。阐述了如何根据电网的接地方式（如TN、TT、IT系统）来选择最合适的单相重合闸保护方案。 3.2 故障录波与事件顺序记录（SOE）： 强调了故障录波器作为“黑匣子”在故障复盘中的核心作用。讲解了采样率、同步时钟（GPS/IRIG-B）的精度要求，以及如何通过准确的SOE时间戳来重建故障全过程的事件链条，从而定位保护装置或断路器故障的根本原因。 3.3 频率与电压自动控制： 深入探讨了低频减载（UFLS）和低电压穿越（LVRT）技术的工程实现。分析了多级减载的启动门槛、减载容量的优化分配，以及在电网孤岛运行时，如何通过快速控制（如发电机爬坡/降载）来维持系统频率稳定。 第四部分：继电保护的现场调试、验收与维护 本书提供了一套完整的、可操作的工程规范，指导技术人员完成保护装置的从接收到正式投运的全过程管理。 4.1 微机保护装置的投运规程： 详细描述了现场的回路检查、CT极性检查、I/O点核对的标准化步骤。重点阐述了“带电/失电”调试策略的选择，以及如何使用专用二次回路模拟装置进行动作试验。对定值单项核对表的设计与填写规范进行了示范。 4.2 仿真与实际动作的差异分析： 讨论了由于CT/PT变比误差、二次回路阻抗、断路器分合闸时间差异等因素，导致现场实际动作时间与仿真计算值存在偏差的原因，并提供了现场校正和补偿的工程经验。 4.3 运行中的维护与健康监测： 介绍了对保护装置进行定期巡检和状态评估的方法，包括对装置内部存储的故障录波数据进行周期性分析，以及利用ICT技术对保护装置的通讯健康状态进行远程监控，确保保护系统的始终处于就绪状态。 本书的深度和广度确保了读者不仅能理解“为什么”保护要这样设置，更能掌握“如何”在复杂的实际工程环境中精确实现这些设置，是电力系统继电保护工程师案头不可或缺的实战参考书。

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这本书的排版和装帧设计非常讲究，细节之处体现了出版方的专业水准。纸张的质感上佳，即便是长时间在灯光下阅读，也不会感到刺眼；而关键公式和重要定义被加粗或用不同字体突出显示，使得快速检索特定知识点变得异常高效。更值得称赞的是，书中对于不同控制回路的逻辑图例，采用了统一且清晰的符号体系，这对于经常需要在不同系统间切换的读者来说，极大地降低了认知负荷。我特别喜欢它在章节末尾设置的“实践反思”小节，它不是简单的习题，而是针对本章知识点在实际运行中可能引发的连锁反应进行设问，引导读者进行多角度的批判性思考。这种教学设计思路，充分考虑到了读者的学习曲线，确保知识点能被真正消化吸收，而不是浅尝辄止地背诵。

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阅读过程中，我最大的感受是作者对“水电站”部分的处理，展现了一种难得的大局观和前瞻性。在当前能源转型的宏大背景下，作者并没有将水电站仅仅视为传统的发电单元，而是将其置于区域电网调频、调峰乃至新能源平滑接入的战略高度进行论述。书中关于水库群的优化调度模型，尤其是在考虑气象预报不确定性、电力市场竞价策略时的多目标优化方法，逻辑严密且富有创新性。它不仅仅教你如何控制水轮机转速，更教会你如何在全球能源市场和气候变化的大背景下，最大化一个水电资产的综合价值。这种跨学科、跨尺度的综合分析能力，是当前许多纯粹偏重电气一次设备的教材所欠缺的视野。读罢，我感觉自己的知识边界被极大地拓宽了，明白了变电站的自动化与水电站的优化运行，实则是一体两面，共同构筑着现代电力的韧性与智慧。

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我对书中关于站控层和地调层通信协议的描述留下了极其深刻的印象，这部分内容的处理堪称典范。很多同类书籍在涉及通信技术时，往往只是简单罗列标准的协议名称，但本书却深入剖析了IEC 61850标准在变电站自动化中的具体实施细节和难点，尤其是对MMS、GOOSE报文的应用场景、报文结构以及时间同步（如PTP）的详细解析，简直是手把手教学。作者没有回避实际部署中可能遇到的网络延迟、报文丢失等实际问题，反而提供了基于项目经验的优化建议，比如如何通过合理的网络分区和冗余链路设计来提升系统的健壮性。这种高度的工程实用性，是我在其他教材中极少看到的。读完这部分内容后，我对智能变电站的“神经系统”有了前所未有的清晰认知，不再是抽象的概念堆砌，而是可以被精确设计和调试的复杂系统。

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这本书的插图和图表设计简直是一场视觉盛宴，特别是那些复杂的系统架构图，用色大胆而精确，层次分明，即便是初次接触电力系统的人也能迅速抓住核心脉络。我特别欣赏作者在讲解继电保护原理时，那种化繁为简的叙述方式，仿佛有一位经验丰富的老工程师坐在你身边，用最直观的类比将那些原本枯燥的数学模型和逻辑推导解释得清晰透彻。比如，在描述故障电流的暂态过程时，书中没有堆砌晦涩难懂的公式，而是巧妙地结合了实际运行中的波形截图和动画模拟的思路（虽然是静态图片，但想象空间十足），让人对电流的变化趋势有了具象化的认识。此外，书中对不同电压等级变电站的设备选型考量，也体现了作者深厚的工程实践背景，不仅仅停留在理论层面，更包含了成本控制、环境适应性等实际操作中的关键要素，这对于我们这些即将走上工作岗位的技术人员来说，无疑是极其宝贵的“避坑指南”。翻阅这本书时，总有一种踏实感，知道自己正在学习的是经过时间检验的、真正能指导工程实践的知识体系，而不是空中楼阁般的理论构建。

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这本书的语言风格非常独特，它不像某些技术手册那样板着脸孔宣讲规范，反而充满了对行业发展趋势的深刻洞察和一种近乎哲学的思考。作者在探讨水电站水轮机调速系统时，那种对“稳定性与快速性”之间微妙平衡的探讨，让我这个非电力专业出身的读者都为之动容。他不仅仅是在描述PID控制器的参数整定，更是在探讨如何用最经济、最可靠的方式去驾驭自然界那股磅礴而难以捉摸的水能。行文中偶尔穿插的行业典故和小故事，像是给原本坚硬的技术骨架镀上了一层人性化的光泽，使得长时间的阅读过程变得愉悦而不易疲倦。例如，他对某一次重大电网故障的复盘分析，那种对操作失误的深切反思和对系统冗余设计的强调，远超出了教科书的范畴，直指安全生产的灵魂。我感觉自己不是在读一本专业书，而是在与一位智者对话，学习的不仅是技术，更是对待工程事业应有的严谨态度和敬畏之心。

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