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出版者:Kaplan AEC Education

作者:Jones, Lincoln D.

出品人:

页数:269

译者:

出版时间:2007-12

价格:$ 109.95

装帧:

isbn号码:9781427761293

丛书系列:

图书标签:

• 电气工程
• PE考试
• 执照考试
• 复习指南
• 电力系统
• 电子学
• 控制系统
• 电路分析
• 通信系统
• 工程数学

深入电力系统设计与实践：高级应用与前沿技术 本书旨在为电力工程领域的专业人士提供一个深入、全面的技术参考，重点关注现代电力系统的设计、分析、保护与优化。内容涵盖了从基础理论到复杂工程实践的多个层面，特别强调了新兴技术在电力行业中的集成与应用。 第一部分：电力系统暂态分析与高级保护 本部分深入探讨了电力系统在正常运行和故障条件下的动态行为。我们将详细解析次暂态、暂态和稳态过程的数学模型与仿真方法，包括对称分量法在三相系统故障分析中的高级应用。 非线性动力学与仿真技术： 重点介绍使用现代仿真软件（如PSCAD/EMTDC、ETAP或MATLAB/Simulink）对复杂系统（如风力发电场接入电网、高压直流输电系统）进行暂态稳定性分析的实践步骤。讨论了先进的次暂态模型的建立与参数获取。 故障录波与分析： 讲解如何利用先进的故障录波器数据，进行故障定位、阻抗计算及保护定值校验。内容包括暂态过程中的谐波分析和对间歇性故障的诊断技巧。 新型保护技术： 详细阐述了基于微机保护的智能算法，如傅里叶变换、小波分析在电流和电压信号处理中的应用。重点介绍相量测量单元（PMU）在广域保护与控制（WAMPAC）系统中的集成，以及基于通信的保护方案（CB-PST）的设计与实施。 第二部分：高压输电与配电系统设计优化 本章侧重于电力基础设施的物理设计、电磁环境控制及可靠性提升。 超高压（UHV）与特高压（EHV）输电设计： 深入分析长距离、大容量输电中的电磁兼容性（EMC）问题，包括电晕放电、工频电磁场对环境和设备的影响评估与控制。详细介绍了高压设备绝缘配合的设计流程，以及直流输电（HVDC）技术（包括LCC和VSC-HVDC）在稳定电网和实现远距离输电中的关键设计参数。 配电系统智能化与重构： 探讨主动配电网络（Active Distribution Networks）的设计理念，重点关注分布式电源（DG）接入后的电压控制、潮流优化与反向潮流管理。介绍了配电自动化（DA）系统的架构，以及如何利用故障隔离与自愈（FLISR）技术来最小化停电时间。 电能质量管理： 全面覆盖谐波、电压波动、三相不平衡等电能质量问题。提供无功功率补偿（SVC、STATCOM）和有源电力滤波器（APF）的选型、设计与安装指南，确保系统满足最新的国际标准。 第三部分：电力系统可靠性分析与风险评估 本部分将分析方法论应用于提升电网的韧性和可用性。 系统可靠性量化评估： 介绍频率-持续时间-影响（FDI）模型、状态空间法在评估复杂网络可靠性中的应用。重点讲解串联、并联、桥式系统的可靠性指标计算（如SAIFI、SAIDI、CAIDI）。 设备寿命周期管理（LCC）： 探讨基于状态监测（Condition Monitoring）的维护策略，包括高压套管、变压器绕组、断路器触头等关键设备的退化建模与剩余寿命预测。 自然灾害与韧性设计： 针对极端天气事件（如冰雪、飓风）对电力基础设施的影响，提出抗灾加固设计原则和快速恢复策略，增强电网的整体韧性。 第四部分：现代电力系统中的计算方法与优化 本部分关注求解复杂电力系统问题的先进计算技术。 最优潮流（OPF）的高级应用： 不仅限于传统的直流最优潮流，而是深入研究全解耦合交流最优潮流（AC-OPF）的数学模型、求解器选择（如内点法、序列二次规划法）及其在电网规划、阻塞管理中的实际应用。 启发式优化算法： 介绍遗传算法（GA）、粒子群优化（PSO）、模拟退火等在无功优化、最优电源调度中的应用，并对比其在收敛速度和解的质量上的优劣。 数据驱动的系统分析： 探讨机器学习（ML）在负荷预测、发电预测以及电网状态估计中的潜力。介绍如何构建鲁棒的状态估计模型，以应对传感器噪声和数据缺失的挑战。 第五部分：电力工程的安全法规与标准遵循 本书最后一部分回顾了支撑电力工程实践的国际与国内标准体系。 关键标准解析： 详细解读IEEE标准（如1184、1200系列）和IEC标准中对设备性能、试验程序和并网要求的核心条款。 接地系统与防雷设计： 强调工作接地、保护接地、直流地的区分与设计规范。提供雷击风险评估方法，以及针对变电站、高塔的详细防雷与接地网设计计算。 本书内容覆盖了从理论基础到尖端技术的广泛领域，是为寻求深化专业知识、应对复杂工程挑战的电力工程师量身定制的权威参考资料。它侧重于如何设计、如何分析、如何优化，强调实际应用中的工程判断与技术决策。

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