水电厂计算机监视与控制

水电厂计算机监视与控制 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:中国电力出版社
作者:王定一
出品人:
页数:351
译者:
出版时间:2001-8
价格:46.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787508305844
丛书系列:
图书标签:
  • 水电厂
  • 计算机
  • 监视
  • 控制
  • 自动化
  • 电力系统
  • SCADA
  • DCS
  • 工业控制
  • 水电站
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具体描述

《水电厂计算机监视与控制》系电力科技专著,全面和系统地反映了国内外在水电厂计算机监视和控制方面的科研成果和技术成就。全书分十五章:绪论、水电厂计算机监控系统的结构和性能指标、数据采集和处理、微机调速器、微机励磁调节器、计算机同步装置、机组的顺序操作、现地控制单元、人机联系、自动发电控制和自动电压控制、通信技术、电厂控制级、抽水蓄能电厂的控制、梯级水电厂的控制和水电厂计算机监控系统实例。

《水电厂计算机监视与控制》是为从事水电厂设计、运行的专业人员编写的,亦可作为高等院校有关专业的教学参考书。

书籍简介: 《区域电力系统运行与优化》 一、本书定位与目标读者 本书旨在系统、深入地探讨现代区域电力系统在复杂运行环境下的稳定机理、运行控制策略及优化调度方法。本书侧重于宏观和中观层面的系统分析,而非具体设备的微观控制技术。 本书的目标读者群体广泛,包括但不限于:电力系统规划设计人员、电网调度中心(区域、省级)的运行和值班工程师、电力系统相关专业的在校高年级本科生、研究生以及致力于电力系统自动化与经济运行研究的技术人员。对于希望从设备控制层面提升到系统层面进行综合决策和风险评估的专业人士,本书将提供坚实的理论基础和实用的分析工具。 二、内容结构与核心章节概述 本书共分为七个主要部分,系统地覆盖了区域电力系统运行与优化的关键领域。 第一部分:区域电力系统基础与特性分析 本部分首先建立了区域电力系统的数学模型基础,重点分析了区域电网在不同负荷水平、电源结构变化下的动态特性。详细阐述了电力系统的非线性、强耦合特性,以及在暂态和次暂态过程中的关键参数(如功角、电压的敏感性)。 核心内容: 区域系统边界的定义与等效、潮流计算的区域化方法、系统刚度与柔性分析、电压和无功的区域平衡机制。 第二部分:电力系统稳定运行的理论基础 本部分深入剖析了影响区域系统稳定性的各种因素,并介绍了评估和量化稳定性的主要指标。区别于单机或小系统分析,本书聚焦于多机组、多联络线情况下的集体稳定性。 核心内容: 暂态稳定、电压稳定(稳态与暂态)、小扰动下的阻尼稳定性分析。介绍了李雅普诺夫稳定性理论在区域系统中的应用与局限性。重点讨论了区域间功率交换对系统稳定裕度的影响。 第三部分:区域电力系统运行控制与监测 本部分详述了在保证系统安全的前提下,实现区域负荷平衡和质量控制的运行技术。侧重于对系统运行状态的实时监测和状态估计。 核心内容: 运行状态监测(基于PMU数据的广域测量系统应用)、状态估计的数学原理及在区域尺度下的实现难点。详细介绍了频率和电压的区域控制策略,包括一次、二次、三次调频、调压的协同机制。 第四部分:区域电力系统经济调度 本部分是本书的重点之一,探讨如何在满足安全约束的前提下,以最低成本分配发电出力。 核心内容: 经典经济调度的数学模型(线性规划与非线性规划)。引入了包含输电阻塞约束(AC潮流约束)的经济调度模型,即最优潮流(OPF)。讨论了多目标优化(经济性与环境约束的平衡)在区域调度中的应用。 第五部分:区域电力系统优化调度技术 本部分针对区域系统复杂、多变的特点,引入了更先进的优化算法和运行策略,以应对新能源接入带来的挑战。 核心内容: 随机优化方法在含不确定性出力(如风电、光伏)下的应用,如场景分析法和鲁棒优化。详细介绍了分层分区优化调度的思想框架,探讨了区域中心与下级节点的协同决策机制。 第六部分:电力系统安全约束与风险评估 本部分关注系统运行的极限状态和风险管理。安全约束是电力系统运行的“红线”。 核心内容: N-1、N-k 故障准则在区域范围内的应用。详细介绍了安全约束的实施流程,包括预警、事前校核和事后恢复策略。引入了风险指标(如失电概率、期望停电成本)的概念,指导运行人员进行风险量化决策。 第七部分:区域电力系统未来发展趋势 本部分展望了智能电网背景下,区域系统运行控制面临的新挑战与机遇。 核心内容: 区域柔性直流输电(HVDC)对系统稳定性的影响、需求侧响应(DR)在区域负荷削峰中的潜力、以及区域电网互联互通下的跨区域协调运行问题。 三、本书的特色与区别 本书着重于系统层面的分析、协调与优化,其核心逻辑在于如何通过先进的数学模型和优化算法,实现区域电网在“安全、经济、可靠”三重目标下的最佳运行状态。 本书的内容聚焦于广域的运行策略和整体的稳定性分析,例如区域间的功角稳定、大电网的潮流控制、以及跨区域的经济互济。它不涉及具体设备的内部工作原理、继电保护的定值整定细节、PLC/RTU 编程实现步骤,或具体的变电站自动化系统架构。本书研究的是“如何指挥和调度整个区域的发电和输电资源”,而非“如何使某一台发电机或某一个开关正常动作”。 四、结论 《区域电力系统运行与优化》为读者提供了一套全面的、高层次的分析框架,帮助理解和驾驭现代复杂电力系统的运行挑战,是电力系统专业人士提升宏观决策能力的重要参考书。

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目录信息

读后感

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阅读《水电厂计算机监视与控制》这本书,我仿佛进入了一个由数据流和逻辑门构建的精密世界。作为一名热衷于探索技术如何改变世界的读者,我发现这本书精准地描绘了水电厂的“大脑”和“神经系统”。作者在介绍“数据可视化技术”时,详细阐述了如何将海量的运行数据通过图表、仪表盘等形式直观地呈现给操作员,这极大地提升了信息的可读性和决策效率。我特别喜欢书中对“故障模式与影响分析(FMEA)”的应用描述,了解到如何通过系统性的方法,预先识别潜在的故障模式,并评估其可能产生的影响,从而制定有效的预防和应对措施。书中对“性能优化算法”的介绍也让我大开眼界,例如如何通过调整水轮机进水角度、发电机励磁参数等,在保证安全的前提下,最大限度地提高发电效率。我被书中关于“预测性维护”的理念深深吸引,了解到如何利用大数据分析和机器学习技术,在设备发生故障之前就进行预警和干预,从而减少非计划停机时间。书中还对“用户权限管理”在控制系统中的重要性进行了强调,不同级别的操作员拥有不同的访问和操作权限,确保了系统的安全性和操作的合规性。这本书的专业性与可读性达到了完美的平衡,它不仅为我这个领域的初学者提供了一个良好的入门途径,也为有经验的专业人士提供了深入的参考,每一次阅读都让我收获满满。

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我一直对水电厂的运作机制感到好奇,尤其是现代化的监控和控制系统是如何让庞大的水力发电机组高效、安全地运转的。当我第一次翻开《水电厂计算机监视与控制》这本书时,我原本以为会看到枯燥的技术术语和晦涩的公式,但事实远非如此。作者以一种非常易于理解的方式,循序渐进地揭示了这个复杂领域的奥秘。书的开篇就详细介绍了水电厂的基本组成部分,从水库、引水渠到发电机组和升压站,为读者构建了一个清晰的宏观图景。随后,作者笔锋一转,开始深入探讨计算机监视与控制的核心——SCADA系统。我特别喜欢作者对SCADA系统工作原理的讲解,它不仅仅是简单的数据采集和显示,更包含了复杂的通信协议、数据处理算法以及故障诊断机制。书中对各种传感器的类型、工作原理以及在水电厂中的具体应用进行了细致的描述,比如压力传感器、流量传感器、水位传感器等等,这些都让我对“幕后英雄”有了更深的认识。此外,作者还重点介绍了DCS(分布式控制系统)和PLC(可编程逻辑控制器)在水电厂中的应用,它们如何协同工作,实现对发电机组的精确调控,例如水轮机的水头调节、发电功率的稳定输出等等。我尤其被书中关于“故障预警与安全联锁”章节所吸引,了解到系统是如何通过实时监测各项参数,一旦发现异常就能够自动采取应对措施,甚至在极端情况下自动停机,避免重大事故的发生。这本书的语言风格朴实而专业,既有对技术的深入剖析,又不失对实际应用场景的生动描绘,让我仿佛置身于一个繁忙的水电厂控制室,亲眼见证着科技的力量如何驾驭自然能源。

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《水电厂计算机监视与控制》这本书为我揭示了现代水电厂背后隐藏的巨大科技含量。我一直对大型工业设施的运作原理充满好奇,而这本书则以一种清晰、严谨的方式,将水电厂的“大脑”——计算机监控与控制系统——呈现在我面前。作者在讲解“模拟量与数字量信号处理”时,详细阐述了如何将来自传感器、仪表等设备的原始信号,通过模数转换、滤波、标定等过程,转化为计算机能够理解和处理的数字信息。我特别欣赏书中对“冗余通信链路”的描述,了解到在关键的控制系统中,冗余设计是确保数据传输不间断、不丢失的必要手段,例如光纤和铜缆的混合使用,以及多条通信路径的备份。书中对“安全联锁逻辑”的阐述也让我印象深刻,了解到各种设备和操作之间的相互制约关系,以及计算机系统如何通过预设的逻辑,防止误操作或危险状态的发生。我被书中关于“机组启停过程的自动化控制”深深吸引,了解到从机组的预启动检查,到逐步加载、并网,再到满负荷运行,整个过程都由计算机系统精确控制,大大降低了人工操作的复杂性和失误率。书中还对“性能评估与故障追溯”的功能进行了详细的介绍,使得技术人员能够对机组的运行性能进行客观评估,并在发生故障时,能够通过记录的历史数据,准确追溯故障原因。这本书为我打开了一扇了解电力系统智能化运作的新窗口,其内容的丰富性和论述的深度,都让我受益匪浅。

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我在阅读《水电厂计算机监视与控制》的过程中,仿佛踏上了一段探索水电科技前沿的旅程。这本书的魅力在于其将宏观的系统架构与微观的器件细节融为一体,为读者构建了一个完整而立体的知识体系。我被书中对“冗余设计”理念的反复强调所吸引,了解到在关键控制系统中,冗余配置是确保系统高可靠性和持续运行的必要手段,例如双PLC系统、双通信线路等,这让我对工程的严谨性有了更深的理解。作者在阐述“故障诊断与自愈”机制时,详细介绍了各种故障模式,以及系统如何通过软件算法和硬件检测来快速定位问题并尝试自动恢复,这种“自我疗愈”的能力令人惊叹。我特别喜欢书中关于“仿真技术”的应用描述,了解了如何在计算机环境中模拟水电厂的各种工况,用于培训操作员,测试控制策略,甚至进行新技术的预研。书中对“能源管理系统(EMS)”在更高层级上的作用也进行了介绍,它如何整合SCADA、DCS等信息,为电网整体运行提供决策支持。我被书中关于“智能电网”与水电厂的结合点所深深吸引,了解到如何将水电厂的智能化控制能力融入到整个智慧能源网络中,实现能源的优化配置和高效利用。书中对“用户体验与人机工程学”在控制界面设计中的考虑也进行了深入的探讨,强调了如何通过直观的图形化界面、友好的交互方式,让操作员能够轻松高效地完成工作,并减少因疲劳或信息过载而导致的失误。这本书不仅提升了我对水电厂运行机制的认知,更激发了我对未来能源智能化发展的无限遐想。

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《水电厂计算机监视与控制》这本书为我打开了一扇通往能源自动化核心的大门。我一直对现代化的工业系统如何运作感到好奇,而这本书则以一种极其深入且易于理解的方式,揭示了水电厂的“智慧”所在。作者在讲解“实时数据库”的构建与管理时,详细介绍了如何高效地存储和检索大量的实时运行数据,以及如何保证数据的准确性和完整性。我特别欣赏书中对“人机交互界面(HMI)”设计的细致讨论,例如色彩的运用、布局的合理性、信息提示的及时性等等,这些细节对于保障操作的准确性和效率至关重要。书中对“系统集成技术”的阐述也让我受益匪浅,了解到SCADA、DCS、PLC等不同系统之间如何通过标准的接口进行数据交互和协同工作,形成一个统一而强大的控制网络。我被书中关于“电网协调控制”的策略深深吸引,了解到水电厂如何根据电网的实时需求,调整发电功率,参与电网的频率和电压调节,从而保障整个电网的稳定运行。书中还对“历史数据回放与分析”的功能进行了详细的介绍,使得技术人员能够重现过去的运行场景,分析故障原因,优化操作流程。这本书不仅是一本技术指南,更是一份关于如何利用科技力量驱动能源发展的生动实践,让我对现代工程的精妙之处有了更深的敬畏。

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在我深入探究《水电厂计算机监视与控制》这本书的过程中,我逐渐领略到科技如何将强大的自然力量驯服并转化为宝贵的能源。这本书不仅仅是一部技术教程,更是一部关于智慧工程的叙事。作者在讲解“人机界面(HMI)设计原则”时,重点强调了简洁明了、信息层级分明的设计理念,例如通过色彩编码来区分正常、警告和故障状态,以及通过趋势图来展示关键参数的变化,这些都极大地提高了操作员的感知和决策效率。我特别欣赏书中对“现场总线与控制网络”的详细解析,了解到不同类型的现场总线(如RS-485, CAN总线等)如何被应用于水电厂的各个子系统中,以及它们在数据传输速率、抗干扰能力等方面的差异。书中对“数据采集与传输协议”的论述也让我印象深刻,了解到IEC 60870-5-101/104等标准在电力自动化通信中的重要性,以及它们如何确保数据的准确、可靠传输。我被书中关于“电网故障诊断与恢复”的策略深深吸引,了解到计算机系统如何在电网发生故障时,快速识别故障区域,自动切除故障线路,并引导其他发电机组调整出力,以尽快恢复电网的稳定运行。书中还对“历史数据归档与查询”的功能进行了详细的介绍,使得运行人员能够方便地查阅历史运行记录,分析设备性能,进行故障复盘。这本书的价值在于它将复杂的技术概念,以一种逻辑清晰、循序渐进的方式呈现出来,让我这个非专业人士也能从中获得深刻的认知和启发,对水电厂的科技实力有了全新的认识。

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通过阅读《水电厂计算机监视与控制》,我深入了解了水电厂如何运用尖端的计算机技术来实现高效、安全的运行。这本书的结构非常清晰,从宏观的系统架构到微观的控制算法,都进行了详尽的阐述。作者在讲解“通信网络架构”时,详细介绍了工业以太网、现场总线等在水电厂中的应用,以及如何保证数据传输的可靠性和安全性。我特别欣赏书中对“异常检测与诊断”的详细分析,了解到系统如何通过比对实际运行数据与模型预测数据,快速发现异常情况,并给出初步的诊断信息。书中对“设备健康管理”的论述也让我印象深刻,通过对设备运行数据的持续监测和分析,可以评估设备的健康状况,并进行有针对性的维护,延长设备寿命。我被书中关于“自动化调度与优化”的理念深深吸引,了解到计算机系统如何根据电网负荷、水资源情况等多种因素,自动调整各机组的运行参数,实现发电量的最大化和经济性的最优。书中还对“数字化转型”在水电厂中的机遇与挑战进行了探讨,强调了如何将大数据、人工智能等新兴技术融入到传统的监控与控制体系中。这本书为我提供了一个学习和研究水电厂自动化控制的宝贵平台,它不仅内容翔实,而且论述深入,让我对这个领域有了更系统、更全面的认识。

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《水电厂计算机监视与控制》这本书为我提供了一个全新的视角来理解现代能源基础设施的运作。作为一名对科技与工程结合充满兴趣的读者,我被书中对水电厂自动化控制系统的详尽阐述深深吸引。作者并非简单地堆砌技术术语,而是通过层层递进的方式,将复杂的概念化繁为简。我非常欣赏书中对“数字孪生”概念的初步提及,虽然书中未深入展开,但已经让我看到了未来水电厂智能化管理的巨大潜力,即通过虚拟模型实时反映物理实体,从而实现更精准的模拟和预测。书中对“电能质量监测”的论述也给我留下了深刻的印象,了解到系统如何实时监测电压、频率、谐波等参数,确保输出电能的稳定性和纯净度,这对于保障电网的整体安全至关重要。作者在讲解“数据存储与分析”时,详细介绍了数据库的选型、数据备份策略以及数据挖掘技术在水电厂运行中的应用,例如通过对历史运行数据的分析,找出潜在的设备隐患,优化运行参数,提升发电效率。我尤其喜欢书中关于“远程监控与维护”的章节,了解到现代化的计算机系统如何允许技术人员在远离厂区的地方进行设备的监控和故障诊断,这极大地提高了运维效率,降低了运营成本。书中还对“网络安全”在水电厂系统中的重要性进行了强调,列举了可能面临的网络威胁以及相应的防护措施,这让我认识到在追求自动化的同时,安全是不可忽视的基石。这本书的结构严谨,逻辑清晰,语言生动,为我这个非专业人士也提供了一个深入了解水电厂核心技术的绝佳机会。

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在我深入阅读《水电厂计算机监视与控制》的过程中,我逐渐意识到,这本书不仅仅是一本技术手册,更是一部关于智慧与工程的交响曲。作者在阐述复杂技术概念的同时,巧妙地融入了大量实际案例和历史发展脉络,使得学习过程充满了趣味性和启发性。例如,书中对早期水电厂的控制方式进行了简要回顾,与现代化的计算机监控系统进行了鲜明对比,这让我深刻体会到技术进步所带来的巨大变革。作者在讲解数据采集单元(RTU)的作用时,详细列举了RTU需要处理的各类信息,包括运行状态、故障报警、设备参数等,并且强调了数据传输的可靠性和实时性。我特别关注了书中关于“网络通信协议”的部分,详细了解了IEC 60870-5-101/104等在电力系统中广泛应用的通信标准,以及它们如何在复杂的电网环境中保证数据的准确传输。书的后半部分,作者将视角拓展到更宏观的层面,探讨了电网调度中心如何通过计算机系统对多个水电厂进行统一管理和优化调度,以应对季节性、日变化等不同的负荷需求。我被书中关于“电网负荷预测与优化控制”的内容深深吸引,了解到如何利用先进的算法和海量数据,实现发电量的最大化利用,同时保障电网的稳定运行。书中对“人机界面(HMI)”的设计原则也进行了深入的探讨,强调了清晰、直观的操作界面对于提高操作员的工作效率和减少误操作的重要性。总而言之,这本书为我打开了一扇通往电力自动化领域的大门,让我对水力发电的科学性、系统性和智能化有了全新的认识,每一次翻阅都能从中获得新的启发。

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《水电厂计算机监视与控制》这本书为我揭示了水电厂背后隐藏的精密计算与智能调度。作为一个对工业自动化和现代工程技术充满好奇的读者,我发现这本书的价值远超我的预期。作者在讲解“现场总线技术”时,详细介绍了Modbus, Profibus等在工业自动化领域扮演重要角色的通信协议,以及它们如何连接分散在厂区各处的传感器和执行器,实现高效的数据交换。我特别欣赏书中对“报警管理系统”的详细论述,了解到系统是如何对报警信息进行分级、过滤、记录和处理,确保操作员能够及时关注到关键异常,并且避免信息过载。书中对“运行状态监测与趋势分析”的阐述也让我印象深刻,通过对历史运行数据的可视化展示和趋势预测,可以提前发现设备性能的衰减,并制定相应的维护计划。我被书中关于“自动调速系统”的原理深深吸引,了解到发电机组的转速是如何被精确控制,以适应不断变化的负荷需求,从而维持电网频率的稳定。书中还对“直流控制系统”在某些特定场景下的应用进行了介绍,虽然篇幅不多,但让我看到了计算机控制在不同技术路线上的普适性。书中对“信息安全防护”的论述也让我受益匪浅,了解到除了网络攻击,还有诸如设备物理损坏、人为误操作等多种安全风险,以及相应的对策。这本书的深度和广度,让我对水电厂这一重要的能源基础设施有了更加全面和深刻的理解,每一页都充满了知识和启示。

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