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出版者:中国水利水电出版社

作者:主编许建安, 连晶晶

出品人:

页数:292

译者:

出版时间:2004-8

价格:34.00元

装帧:

isbn号码:9787508421995

丛书系列:

图书标签:

• 继电保护技术
• 电力系统
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• 自动化
• 电气工程
• 电力技术
• 保护装置
• 故障分析

好的，请看以下图书简介： --- 《现代化工过程控制与优化》 本书简介 在当今快速发展的工业格局中，化工行业作为国民经济的基础支柱，其生产效率、安全性和可持续性日益受到严格的审视。化工过程的复杂性、多变量耦合性以及对环境和安全法规的严格要求，使得先进的控制系统和优化策略成为提升竞争力的核心要素。本书《现代化工过程控制与优化》正是立足于这一时代需求，系统、深入地探讨了化工领域中从基础理论到前沿应用的完整控制与优化体系。 本书旨在为化工、化学工程、自动化、过程装备与控制工程等相关专业的高年级本科生、研究生以及从事化工生产、设计、研发和设备管理的一线工程师提供一本权威、实用且具有前瞻性的参考教材与工具书。 第一部分：化工过程基础与经典控制理论的融合 本部分首先为读者打下坚实的理论基础，确保对化工过程特性的理解是精确且深入的。 第一章：化工过程的特性与建模 本章详细剖析了化工单元操作（如反应器、精馏塔、换热器、泵与阀门）的物理化学特性，强调了非线性和时滞性对控制系统的挑战。重点阐述了如何建立精确的数学模型，包括一级、二级、高阶模型，以及如何利用系统辨识方法处理黑箱或灰箱过程。引入了质量、能量和动量守恒定律在模型构建中的具体应用，并讨论了线性化技术在复杂非线性过程分析中的重要性。 第二章：经典PID控制器的深度解析与应用 PID控制器仍是工业控制中最广泛使用的工具。本章不仅回顾了比例、积分、微分三项的数学原理，更着重于其在化工过程中的局限性与高级调谐方法。内容涵盖了Ziegler-Nichols法、内部模型控制（IMC）调谐法，以及针对具有较大时间延迟和存在饱和/静差问题的化工过程的改进型PID算法，如增量式PID和状态反馈PID的雏形介绍。 第三章：过程控制系统的稳定性与性能分析 系统的稳定性是过程控制的基石。本章深入讲解了李雅普诺夫稳定性判据、频率响应分析法（波特图、奈奎斯特图），以及如何利用这些工具评估化工系统在扰动和参数变化下的鲁棒性。特别讨论了过程安全仪表系统（SIS）中的关键环节——安全完整性等级（SIL）的初步概念及其对控制策略设计的约束。 第二部分：先进过程控制（APC）策略的精讲 随着过程复杂度的增加，经典控制方法已难以满足最优运行的要求。本部分是本书的核心，系统介绍了支撑现代化工装置高效运行的先进控制技术。 第四章：基于模型的先进控制：状态空间与观测器设计 本章将理论推向实践，从状态空间表示法出发，详细介绍了卡尔曼滤波器的原理及其在化工过程状态估计中的应用，尤其是在传感器失效或测量噪声较大的情况下。进一步探讨了观测器（如Luenberger观测器）的设计与化工过程变量软测量的实现。 第五章：多变量控制系统：解耦与前馈补偿 大多数化工过程都表现为多输入多输出（MIMO）系统，存在强耦合现象。本章重点讲解了如何利用输入输出线性化技术、相对增益数组（RGA）分析耦合程度，并设计有效的解耦器，如逆矩阵解耦和动态矩阵控制（DMC）的前身思想。同时，详细阐述了前馈控制如何有效抵消可测扰动对过程性能的影响。 第六章：模型预测控制（MPC）的原理与实施 MPC是当前化工领域最主流的APC技术。本章用大量篇幅拆解了MPC的“预测-优化-修正”循环机制。内容包括：二次规划（QP）求解器的选择、对约束处理的细致分析（输入软约束、输出硬约束），以及MPC在精馏塔、反应动力学控制中的经典案例演示。强调了准确的过程模型对于MPC性能的决定性作用。 第七章：模糊控制与神经网络在化工中的应用探索 面向那些难以建立精确数学模型的系统，本章介绍了基于经验和专家知识的智能控制方法。模糊逻辑控制（FLC）如何通过隶属函数和推理规则来模拟人类操作员的决策过程。同时，探讨了浅层神经网络（如BP网络）在非线性系统辨识和模型补偿中的潜力。 第三部分：过程优化与可持续性运行 控制的最终目标是实现最优操作，而优化是实现这一目标的关键路径。本部分将焦点从“稳定运行”转向“经济效益最大化”。 第八章：静态优化与经济性分析 本章聚焦于在给定的运行约束条件下，如何找到使目标函数（如利润、收率）达到极值的操作点。详细讲解了拉格朗日乘数法、KKT条件在化工经济优化中的应用。讨论了如何将优化结果反馈至控制系统，实现操作点的自动追踪。 第九章：动态优化与实时调度 动态优化关注的是时间维度上的最优路径。本章介绍了变分法和庞特里亚金极大值原理在最优控制问题求解中的应用。重点阐述了如何利用实时数据驱动的动态优化（RTO）系统，周期性地修正控制设定值，以应对原料变化、催化剂失活等长期动态变化，从而确保全天候的最优运行。 第十章：过程安全与绿色化工中的控制角色 随着“双碳”目标的提出，能效和减排成为新的优化指标。本章探讨了如何将能耗、碳排放作为约束条件或目标函数纳入到APC框架中。讨论了如何利用先进的控制策略来抑制关键污染物（如NOx、SOx）的排放峰值，并确保在安全裕度内实现更紧凑的操作。 本书特色 1. 理论与工程紧密结合： 每引入一个高级控制概念，均配有详细的化工案例说明其在实际塔器、反应器中的具体实现细节。 2. 面向实践的工具性： 提供了大量关于模型降阶、约束处理、MPC结构图的工程化描述，便于工程师快速上手。 3. 覆盖全流程： 从基础的PID调优到顶层的经济性优化，构建了一个完整的化工过程性能提升的技术栈。 《现代化工过程控制与优化》不仅是课堂教学的理想材料，更是每一位致力于提升化工生产自动化水平和经济效益的专业人士必备的案头工具书。通过系统学习本书内容，读者将能全面掌握现代化工过程稳定、高效、安全和经济运行的核心技术。 ---

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这本书的封面设计得非常专业，那种深沉的蓝色调，配上醒目的白色字体，一下子就能抓住电力行业从业者的眼球。我拿到书的时候，首先翻阅了一下目录，内容组织得非常清晰，从基础理论到实际应用，脉络分明。特别是关于微机保护的章节，介绍得极为详尽，图文并茂，各种复杂的算法原理都能用非常直观的方式呈现出来，这对于我这种需要经常调试现场设备的人来说，简直是福音。我记得有一次在处理一个老旧变电站的故障，遇到一个棘手的谐波干扰问题，手头资料都解决不了，后来翻阅这本书中的某一节关于故障录波分析的描述，豁然开朗，找到了问题的关键所在。作者在案例分析部分的处理也十分到位，不仅仅是理论的堆砌，而是结合了大量的实际工程案例，让人能真切感受到这些技术是如何在真实世界中发挥作用的。这本书的深度和广度都拿捏得恰到好处，既能让初学者建立起扎实的知识体系，也能让资深工程师从中找到可以深入研究的方向。读完之后，感觉自己对整个电力系统的保护逻辑有了更深层次的理解，不仅仅是“会用”，更是“知其所以然”。

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这本书的阅读体验简直像是在听一位经验极其丰富、但又极其耐心的老工程师在给你手把手讲课。它的语言风格非常朴实，没有太多晦涩难懂的术语堆砌，即便是首次接触继电保护复杂概念的读者，也能很快跟上节奏。我个人特别欣赏作者在讲解一些经典保护装置的动作原理时，那种抽丝剥茧的分析方式。比如，在阐述电流速断保护时，作者不仅画出了标准的等效电路图，还特别用笔墨详细解释了不同电压等级下，保护定值的选择依据和现场校验的注意事项，这一点在很多同类教材中是极其罕见的。我印象最深的是关于距离保护那一部分，作者用了好几个篇幅来对比不同阻抗测量方法的优劣，还穿插了一些历史上的保护误动案例分析，使得原本枯燥的数学公式变得生动有趣，充满了警示意义。这本书的排版也很人性化，关键公式和结论都有特别的标注，方便我在阅读过程中随时进行回顾和标记。对于我这种习惯在书页上做大量批注的学习者来说，这本书的阅读痕迹会非常丰富，因为它确实提供了足够多的“可标记点”。

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这本书的结构安排非常具有层次感，它像一座精心设计的阶梯，引领读者一步步攀登技术高峰。初读时，你会觉得它是在系统地回顾电力系统保护的基础知识，比如过电流、瓦斯保护等，但随着阅读的深入，你会发现作者在每一个基础知识点上都埋下了“进阶的种子”。比如，在讲解接地故障保护时，作者并没有止步于最简单的零序电流判据，而是立即引出了在不同接地系统（如TN、TT、IT系统）下，接地保护定值设定的复杂性和局限性，并给出了对应的优化方案。这种“提出问题—深入剖析—给出方案”的叙事逻辑，极大地提升了阅读的参与感。而且，这本书对不同设备的选型和配置描述得极其细致，我曾参考书中对于不同断路器类型与保护动作时间配合的表格，成功地优化了我们厂内一个关键母线保护的动作时限，避免了不必要的级差配合问题。这本书的价值在于，它提供的是一套完整的“技术决策工具箱”，而不是简单的知识罗列。

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坦白说，市面上关于电力系统的书籍汗牛充栋，但真正能将理论深度与工程实践完美融合的却凤毛麟角。这本《继电保护技术》无疑是其中的佼佼者。它最成功的一点在于，作者似乎完全理解读者在面对实际故障时的那种紧迫感和对确定性的渴望。书中对新一代智能电子设备（IEDs）的介绍，不仅仅停留在“我们有了新的工具”，而是深入探讨了它们在报文处理、时钟同步以及与后台系统的通信协议（比如IEC 61850）层面的具体应用和潜在挑战。我记得书中有一张关于网络化保护部署风险评估的图表，非常精辟地指出了在高度信息化的电力系统中，网络安全对保护系统的潜在威胁，这让我对未来的系统设计思路有了极大的启发。这本书的“前瞻性”体现在，它没有固步自封于传统的继电保护范畴，而是积极拥抱了数字化、智能化的大趋势，提供了很多关于如何将传统保护知识迁移到现代智能电网环境下的思考框架。对于希望在职业生涯中保持领先地位的工程师而言，这本书绝对是不可或缺的工具书。

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这本书的厚度和内容密度令人印象深刻，它绝对不是那种可以囫囵吞枣地快速翻完的书。我发现自己需要反复阅读和思考其中的某些关键论述，才能真正吸收其精髓。其中关于非电量保护，例如电压保护和频率保护的章节，作者的处理方式非常细腻。他没有简单地将这些视为辅助手段，而是深入探讨了在新能源大规模并网背景下，这些传统保护功能所面临的挑战，比如如何应对电压穿越能力下降等问题。书中还包含了一些关于保护定值整定软件使用经验的分享，这部分内容非常“接地气”，直接解决了工程师们在实际工作中经常遇到的“软件不理解人”的困境。整本书在理论的严谨性上做到了极致，但其最终导向始终是工程的实用性，这一点非常难得。读完后，我感觉自己不仅补齐了知识上的短板，更重要的是，培养了一种审慎、严谨的工程思维，这对于任何一个致力于电力系统安全稳定运行的专业人士来说，都是最宝贵的财富。

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