特高压输电技术巡礼 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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isbn号码:9787508351797

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• 输电技术
• 电力系统
• 高电压
• 电力工程
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• 智能电网
• 电力自动化
• 电网安全

书籍简介：
《智慧电力系统运行与控制》 --- 导言：电力系统的演进与新范式 在当代社会，电力已成为驱动现代文明的“血液”。随着全球对能源效率、可靠性与可持续性的要求日益提升，传统的电力系统正经历一场深刻的范式革命。《智慧电力系统运行与控制》 正是立足于这场变革的前沿，旨在系统性地梳理和阐释构成未来电力系统的核心技术、理论框架与实践路径。 本书并非着眼于某一特定电压等级的输电技术，而是将视野投向整个电力系统的“大脑”与“神经中枢”——即如何实现电能的感知、决策、优化与自主运行。它深入探讨了如何将先进的信息与通信技术（ICT）、人工智能（AI）、大数据分析与云计算能力，深度融合到电力系统的规划、运行、保护与调度之中，从而构建一个高度灵活、安全、经济且环境友好的新型能源基础设施。 --- 第一部分：智慧电力系统的基础架构与数字化转型 本部分首先为读者勾勒出智慧电力系统的宏观蓝图，重点解析支撑其运行的底层技术体系。 第一章：电力系统的数字化基础 本章首先界定了“智慧电力系统”的内涵，将其区别于传统基于SCADA的自动化系统。核心内容包括： 感知层技术突破： 详述新一代传感器技术，如光纤电流/电压互感器（FOCT/FOVT）的原理、部署优势及其在宽频带暂态过程监测中的应用。探讨PMU（相量测量单元）的同步精度、数据采集速率及其在广域监测（WAMS）中的核心地位。 通信网络架构： 分析电力专用通信网络的演进，从传统窄带到高带宽、低延时的光纤骨干网和5G/TSN在配电自动化中的应用场景。强调网络的安全隔离与可靠性设计。 云计算与边缘计算在电力中的角色： 阐述如何利用边缘计算进行毫秒级的本地决策（如分布式能源的快速响应），以及云计算平台如何支撑大规模的系统级优化、历史数据分析与设备全生命周期管理。 第二章：海量电力数据的处理与分析 智慧化运行的基石在于对异构、海量、高速数据的有效利用。 大数据处理范式： 介绍电力行业特定的数据湖架构构建，重点讨论如何处理包含时间序列数据、拓扑结构数据以及设备运行日志等复杂数据的存储与检索。 数据质量与标准化： 探讨电力数据中的“噪声”识别、缺失值插补技术，以及CIM（Common Information Model）在实现不同系统间数据互操作性方面的关键作用。 数据驱动的健康评估： 引入基于历史运行数据的统计过程控制（SPC）方法，用于早期发现设备性能的缓慢衰减趋势，为状态检修提供数据支撑。 --- 第二部分：运行控制与优化的高级算法 本部分是全书的核心，聚焦于如何利用先进的智能算法，实现对电网运行状态的精准控制和全局优化。 第三章：先进状态估计与拓扑分析 状态估计是安全稳定运行的基石。本章侧重于应对现代电网复杂性的新型估计算法。 非线性与含零潮流的状态估计： 深入分析在配电网大量分布式电源接入后，传统线性加权最小二乘法（WLS）的局限性，介绍迭代优化算法在处理含零潮流或高度冗余网络时的鲁棒性提升策略。 基于机器学习的状态预测： 讨论如何利用循环神经网络（RNN）或长短期记忆网络（LSTM）对系统动态行为进行短期预测，提前识别潜在的潮流越限风险。 网络拓扑的实时重构： 针对故障或设备切换导致的拓扑瞬变，介绍基于图论和快速拓扑识别算法，实现毫秒级的网络结构确认，为后续的保护与控制提供准确依据。 第四章：智能调度的决策支持系统 传统经济调度面临新能源随机性、储能可控性等多重挑战。本章阐述如何构建适应未来电网的智能调度框架。 随机优化与不确定性管理： 重点讲解如何将新能源出力预测的不确定性纳入日前、日内调度优化模型中。介绍场景分析法和鲁棒优化技术在保障系统经济性与可靠性之间的平衡。 多目标实时优化： 探讨在保证安全约束下，同时优化运行成本、电压偏差、线路损耗的多目标优化算法（如改进的粒子群优化或差分进化算法）。 需求侧响应（DR）的深度集成： 分析如何通过激励机制和预测算法，将可控负荷转化为电网的虚拟调节资源，实现削峰填谷，降低对传统发电机组爬坡能力的需求。 --- 第三部分：安全防护与故障的智能应对 现代电网对可靠性的要求达到了前所未有的高度，任何故障的快速隔离与恢复都依赖于高度智能化的保护与恢复系统。 第五章：自适应保护与故障诊断 本章关注于超越传统定值保护的全新理念。 基于差分保护的新型算法： 介绍如何利用高频暂态信息和AI特征提取，提高对故障类型（如接地故障、相间短路）的准确识别率，特别是对高阻接地故障的灵敏度。 广域保护与协同控制： 阐述如何利用WAMS数据实现跨区域的保护逻辑协同，防止连锁停电的发生，特别是在大电网发生次同步振荡或动态失稳时的抑制策略。 故障自愈（FDIR）系统： 详细描述故障定位、隔离和系统重构的自动化流程设计。分析基于决策树或强化学习的故障自愈策略，以最小化停电范围和持续时间。 第六章：网络安全与韧性（Resilience） 面对日益严峻的网络攻击威胁，电力系统的“韧性”成为核心议题。 物理安全与网络安全的融合： 探讨如何将网络攻击的意图（如篡改PMU数据）与物理系统的响应（如错误的潮流计算）关联起来进行联动防御。 对抗性攻击的防御机制： 介绍针对状态估计和潮流计算的“欺骗式攻击”的检测方法，如使用统计检验或基于物理模型的一致性校验。 系统韧性指标与提升： 定义电网面对重大冲击（自然灾害或蓄意攻击）后快速恢复的能力指标，并提出通过冗余设计、多层级控制解耦来增强系统整体韧性的工程措施。 --- 结论：面向未来的智能电网生态系统 本书最后总结了智慧电力系统在技术融合、标准制定和人才培养方面所面临的挑战与机遇。它强调，未来的电力系统将是一个高度耦合、自我优化、跨部门协作的复杂生态系统，而非单一技术的简单堆砌。《智慧电力系统运行与控制》 为电力工程师、研究人员和政策制定者提供了一套系统、深入的理论工具和实践指导，以迎接能源转型的历史性课题。

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这部作品，从我翻开扉页的那一刻起，就仿佛被一股无形的引力拽入了一个由数字和电磁波构筑的奇妙世界。它没有选择那种晦涩难懂的学术语言，而是像一位经验丰富的向导，带着我们穿越了宏大叙事与微观细节的交汇点。我特别欣赏作者对历史脉络的梳理，那种从早期直流输电的蹒跚起步，到如今特高压直流与交流并举的壮阔图景，描绘得层次分明，让人仿佛亲眼见证了人类智慧如何一次次突破物理极限的激动人心过程。书中对于关键技术节点的突破，例如绝缘材料的革新、变压器容量的飞跃式增长，以及控制系统智能化演进的论述，都做到了既深入浅出又不失专业严谨。特别是对于不同电压等级在不同地理环境下的适用性分析，那种基于实证数据的严密推导，极大地拓宽了我的视野，让我理解了电力传输远不止是拉几根电线那么简单，而是一门涉及材料学、电磁场理论、乃至经济地理学的复杂交叉学科。作者的叙述节奏把握得极佳，总能在关键时刻引入一些引人入胜的工程案例，那些横跨江河湖海的宏伟塔架，那些在戈壁荒漠中默默工作的换流站，不再是冰冷的钢筋水泥，而是人类征服自然的生动注脚。

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我必须强调，这部书在处理“工程美学”方面达到了一个很高的水准。特高压输电工程，本身就是人类在地球表面留下的最壮丽的工业痕迹之一。作者巧妙地将严谨的技术描述融入到对这些“现代奇观”的赞颂之中。通过对塔基选址的难度、导线张力的计算、以及极端天气下运维挑战的描述，读者可以深刻体会到工程师们在追求极限性能时所付出的心血。这种对细节的执着，使得技术不再是抽象的概念，而是与真实世界的地理、气候、材料科学紧密联系的具象存在。更难能可贵的是，书中还探讨了新技术对电网安全稳定性的影响，特别是在应对自然灾害和人为干扰时的自愈能力设计。这种对“可靠性”的深度挖掘，远超出了教科书的标准要求，展现了作者对电力行业核心使命的深刻理解。读完后，我抬头看向窗外的天空时，对那些穿梭其中的输电线路，产生了一种全新的敬畏感。

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读罢全书，我最大的感受是，作者成功地搭建了一座理解现代能源骨架的桥梁。它并非仅仅关注技术参数的堆砌，而是将“特高压”置于全球能源转型的大背景下进行审视。书中对远距离输电带来的能源资源优化配置的讨论，尤其是对可再生能源大规模并网的支撑作用的分析，极具前瞻性和现实意义。我尤其喜欢其中穿插的几篇关于国际合作与技术标准博弈的短文，这揭示了技术发展背后复杂的国际政治与商业逻辑，让这部“技术巡礼”立刻拥有了更广阔的维度。相比于纯粹的工程手册，这本书更像是一部关于“效率革命”的史诗。它细致地剖析了损耗的降低、传输效率的提升如何转化为巨大的社会经济效益，以及这些进步对偏远地区发展带来的深远影响。作者的笔触非常细腻，即便是对于复杂的潮流控制算法，也能用类比和图示的方式，让非专业背景的读者也能窥见其精妙之处。通篇下来，结构清晰，论证有力，让人在阅读过程中始终保持着对“更高、更远、更强”这一主题的兴奋感。

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这本书的文字流畅度非常高，读起来有一种行云流水般的舒畅感，即便是涉及高深理论的部分，也能被作者以一种近乎散文诗的笔触娓娓道来。它成功地将一个看似冰冷、纯粹的工程技术领域，注入了人文关怀和历史厚度。我尤其欣赏作者对于“信息流”与“能量流”同步发展的洞察，强调了现代电网已不再是简单的能量搬运工，而是集成了大数据、人工智能的复杂信息物理系统。书中对于智能电网、分布式能源接入等前沿议题的讨论，也紧密地结合了特高压这一“主干道”的作用。这种对系统整体性的把握，使得读者不仅了解了“特高压”本身，也理解了它在整个未来能源生态中的枢纽地位。整体来看，这是一部既能满足资深专业人士对技术深度需求，又能启发普通读者对现代工业文明产生浓厚兴趣的杰出作品，其广度与深度达到了完美的平衡。

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这本书的价值在于它提供了一种独特的“观察视角”。如果说一般的电力专业书籍是从“如何做”的角度切入，那么这部作品则更侧重于“为什么是这样”和“未来会怎样”。书中对不同国家在特高压技术路线上的不同选择及其背后的战略考量进行了对比分析，这种全球视野令人耳目一新。例如，对于特高压直流技术在柔性直流和换流站技术上的最新进展，作者没有停留在现状描述，而是对未来可能出现的超高压直流（UHVDC）技术瓶颈进行了富有洞察力的预判和探讨。其中关于电磁环境、电晕放电等次生影响的讨论，也体现了作者对工程实践中“全生命周期”管理的重视。阅读体验上，这本书的排版和图表设计也值得称赞，那些精心制作的剖面图和系统拓扑图，极大地辅助了理解，避免了纯文字带来的枯燥感。它不是那种读完就束之高阁的工具书，而是会让人时不时翻阅，去回味其中关于电力系统韧性与可持续发展的深刻见解的参考读物。

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