电力工程信号处理应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:束洪春

出品人:

页数:448

译者:

出版时间:2009-2

价格:69.00元

装帧:

isbn号码:9787030244451

丛书系列:

图书标签:

• 电力
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《电力工程信号处理应用》一书，聚焦于如何运用信号处理的核心理论与先进技术，解决电力系统运行、监测、保护及控制等关键环节所面临的实际问题。本书旨在为电力工程领域的专业技术人员、研究学者以及相关专业的学生，提供一套系统且深入的信号处理应用指南。 核心内容概述： 本书共分为数个章节，循序渐进地阐述了信号处理在电力工程中的重要性及其具体应用。 第一章：电力工程信号处理基础。 本章首先回顾了信号处理的基本概念，包括信号的分类、时域与频域分析方法，如傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换等。同时，深入介绍了数字信号处理（DSP）的关键技术，如采样定理、量化、数字滤波器的设计与实现（FIR、IIR滤波器）。此外，还阐述了在电力系统中，信号的特点与挑战，例如噪声干扰、非线性效应、瞬态信号等，为后续内容的展开奠定理论基础。 第二章：电力系统信号的采集与预处理。 详细探讨了从电力设备中获取信号的各种传感器与测量技术，包括电压、电流、频率、功率等物理量的传感器原理及选型。重点讲解了信号采集过程中的关键技术，如模数转换（ADC）的选择与性能评估，以及提高采样精度的方法。同时，针对实际采集到的信号，详细介绍了预处理技术，如去直流偏置、噪声抑制（包括平均法、小波去噪等）、信号平滑与滤波，以提升信号的质量，确保后续分析的准确性。 第三章：电力系统故障诊断与暂态分析。 深入研究如何利用信号处理技术来检测、诊断和定位电力系统中的各类故障。本章详细讲解了基于暂态信号（如故障暂态电流、电压波形）的分析方法，包括冲击电流分析、谐波分析、故障轨迹分析等。重点介绍了如何利用傅里叶变换、小波变换等工具，从复杂的暂态信号中提取故障特征信息，从而实现故障的快速、准确识别。此外，还探讨了利用机器学习与信号处理相结合的方法，实现更智能化的故障诊断。 第四章：电力系统状态监测与参数估计。 阐述了信号处理在电力系统状态监测和关键参数估计中的应用。本章详细介绍了如何利用信号处理技术，对电力系统的运行状态进行实时监测，例如通过分析电压、电流信号的谐波成分，评估电能质量；通过分析频率波动，监测系统稳定性。重点讲解了如何利用滤波技术（如卡尔曼滤波、扩展卡尔曼滤波）和状态估计算法，从带有噪声的测量数据中准确估计系统的状态变量，如节点电压相角、发电机转速等，为系统调度与控制提供依据。 第五章：电力设备故障诊断与状态评估。 聚焦于利用信号处理技术对电力设备（如变压器、发电机、电缆、开关设备）的健康状况进行评估和预测性维护。本章详细介绍了针对不同类型设备的典型故障特征信号，例如变压器绕组故障产生的局部放电信号、发电机振动信号分析、电缆绝缘劣化信号等。重点讲解了如何利用时频分析、模式识别等技术，从这些信号中提取出反映设备健康状态的特征参数，从而实现对潜在故障的早期预警，避免重大设备损坏和停电事故。 第六章：电能质量分析与谐波治理。 详细探讨了电能质量问题对电力系统运行的影响，并介绍了信号处理在电能质量监测与治理中的应用。本章重点讲解了如何利用傅里叶变换、短时傅里叶变换（STFT）、小波变换等技术，对电压、电流中的谐波、间谐波、负序分量、电压闪变等畸变成分进行精确测量和分析。同时，介绍了基于信号处理的谐波补偿技术，例如主动电力滤波器的控制算法设计，通过生成反向谐波电流来抵消系统中的谐波污染，改善电能质量。 第七章：新能源发电系统中的信号处理应用。 随着新能源发电（如风力发电、太阳能光伏发电）的普及，其接入对电网稳定性提出了新的挑战。本章重点阐述了信号处理在这些系统中的作用。例如，在风力发电中，分析风速与输出功率信号，优化风力涡轮机的控制策略；在光伏系统中，监测逆变器的输出信号，提高能量转换效率，并分析其对电网的电能质量影响。本章还介绍了如何利用信号处理技术，实现新能源发电系统的并网稳定性控制和故障诊断。 第八章：电力通信与保护信号处理。 探讨了信号处理在电力通信网络和保护装置中的关键作用。在电力通信方面，介绍了如何利用数字信号处理技术，实现高效的调制解调、信道编码与解码，提高通信的可靠性和数据传输速率。在电力保护领域，重点讲解了如何利用信号处理技术，快速准确地识别故障特征，实现保护装置的快速动作。例如，微机保护中对故障电流、电压信号的采样与分析，以及利用相量测量单元（PMU）获取的同步相量数据进行状态估计与稳定监测。 本书的语言风格严谨而不失通俗，注重理论与实践的结合，配有大量的图表和算例，帮助读者更好地理解和掌握信号处理在电力工程中的实际应用。通过阅读本书，读者将能够深刻理解信号处理在现代电力系统中的核心地位，并掌握运用这些技术解决实际工程问题的能力。

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从文本的叙事风格来看，这本书展现出一种罕见的、介于学术严谨与大众科普之间的平衡感。它没有回避那些必要的数学推导，但处理这些硬核内容的方式却充满了人文关怀。作者似乎深知，即便是面对高深的矩阵运算和随机过程理论，读者依然需要一个清晰的“导航图”。每当引入一个新的复杂概念时，前面总会有一段精炼的概括，用相对直白的语言勾勒出该工具的“能力范围”和“适用边界”。这种写作手法极大地降低了初学者的学习曲线，避免了我们在面对大量符号时迷失方向。更妙的是，书中对不同理论之间的内在联系进行了深入的阐述，比如如何将最优估计理论与现代控制理论无缝对接。这使得阅读体验不再是零散知识点的堆砌，而是一幅相互关联、层层递进的知识网络图景，让人在理解单点知识的同时，也构建起了完整的知识体系。

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这本书的案例研究部分简直是为实战派读者量身定做的，这一点我必须点个赞。不同于某些理论书籍只给出理想化的模型，这里的每一个例子都紧密结合了电力系统实际运行中可能遇到的各种“疑难杂症”。举例来说，它在讨论暂态分析时，引入了真实变电站中因开关操作产生的电磁暂态波形数据，并引导读者利用书中所学的工具去识别那些微弱的、可能预示着设备故障的特征信号。作者在展示解决方案时，步骤详尽到令人称奇，从原始数据的预处理、特征提取的参数选取，到最终判断结果的置信区间评估，几乎没有留下任何操作上的盲点。这使得我这个非科班出身，但对电力设备状态监测有浓厚兴趣的读者，也能沿着作者的思路，亲手搭建起一个可靠的分析框架。它教会我的不仅仅是“怎么做”，更是“为什么这么做”，这种对工程严谨性的坚持，让这本书的实用价值直线上升。

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这本书的深度和广度超出了我的预期，它不仅仅局限于某一类特定的电力设备信号分析，而是展现了一种跨越多个领域、具有普适性的思维模式。阅读后期，我发现作者巧妙地将一些在通信领域被广泛应用的高级算法——比如某些自适应均衡技术——引入到电力系统的谐波治理和暂态监测中，这种跨学科的视野极大地拓宽了我对现有工具应用边界的认知。书中对“信息熵”在系统状态评估中的应用探讨，尤其发人深省，它引导我思考，如何用更本质的“不确定性”来量化电力系统的健康程度，而不是仅仅依赖于传统的电压、电流阈值判断。这种站在更高维度审视问题的角度，让这本书的价值远超一本操作指南，更像是一部启发未来研究方向的蓝图。它成功地激发了我去探索更多前沿技术与电力领域结合的可能性，读完后，我的思路变得更加开阔和富有前瞻性。

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我对这本书的排版和图表质量感到非常满意。在技术类书籍中，图表的清晰度往往是决定阅读体验的关键因素，而这本书在这方面做得非常出色。所有用来阐释算法流程的流程图，线条干净利落，符号规范统一，即便是那些涉及多层级判断和循环结构的复杂逻辑，也能一眼看穿其核心路径。更值得称道的是，那些用于展示实验结果的曲线图。例如，在对比不同算法性能时，作者使用了高对比度的色彩方案，确保了不同数据集的区分度，同时坐标轴的标注详尽准确，单位清晰明了。这对于需要进行结果复现和对比分析的研究人员来说，简直是福音。我可以毫不夸张地说，书中几乎没有出现过那种模糊不清、像素感很强的图片，每一张配图都像是经过精心渲染和排版的专业演示文稿截图，极大地增强了文字的说服力和内容的可靠性。

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这本书的装帧设计着实令人眼前一亮，封面那深邃的蓝色调，配上简洁有力的金色字体，透着一股专业又沉稳的气息。初翻开扉页，我就被作者清晰的逻辑结构所吸引。它似乎并不是那种堆砌理论的教科书，而是更注重将复杂的概念进行拆解和可视化。比如，在介绍基础的傅里叶变换时，作者并没有直接抛出复杂的数学公式，而是通过生动的类比，将信号的频域特性描绘得如同在观察一幅精心调配的色彩画卷，让你一下子就能把握住核心思想。我尤其欣赏其中关于“噪声抑制”章节的处理方式，它没有停留在罗列各种滤波器的名称上，而是深入探讨了不同应用场景下，选择何种滤波策略的底层考量，这种由表及里的讲解，对于一个希望真正掌握信号处理精髓的工程师来说，无疑是极具价值的。阅读过程中，我感觉自己像是在一位经验丰富的导师的指导下，一步步从宏观的概念走向具体的实践，每一个章节的过渡都处理得恰到好处，保持了阅读的连贯性和深度。

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