时频电磁暂态分析理论与方法 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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何金良 著

图书标签:

• 时频分析
• 电磁暂态
• 电力系统
• 数值计算
• 仿真
• 电磁兼容
• 信号处理
• 高频电磁
• 暂态电磁场
• 电力电子

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302418771

版次：1

商品编码：11858162

品牌：清华大学

包装：平装

丛书名： 清华大学学术专著

开本：16开

出版时间：2015-12-01

用纸：胶版纸

内容简介

　　电磁暂态威胁电力系统、电子系统及建筑物等的可靠运行和安全。科学、合理地预测电磁暂态特性是电气、电子设备及系统设计与选型的关键基础。本书既涵盖了传统的波过程理论及电磁暂态基本计算方法，同时根据作者及国内外其他学者多年来的相关研究成果，力图全面梳理电磁暂态分析的理论和计算方法的新研究成果，系统介绍具有时域特性和频域特性的电磁暂态分析的基础理论和数值计算方法，包括具有复杂电磁耦合的半空间全波电磁暂态的数值计算方法，以及电磁暂态分析的智能拟合算法；另外重点介绍了不同电力系统设备、电力电子器件及控制系统、新能源装置等的电磁暂态分析模型；后介绍了电磁暂态特征提取的小波变换理论及计算方法。　　本书可供高校和科研院所电气、电子等专业的师生阅读，也可供电力行业和其他相关行业的工程技术人员参考。

前言/序言

电磁暂态现象：理解瞬息万变的电力系统 电力系统，一个庞大而复杂的网络，其运行的稳定与可靠至关重要。然而，在这个网络中，各种暂态现象如同短暂的涟漪，时刻影响着系统的运行状态。这些暂态现象，往往发生得极快，持续时间极短，却可能带来严重的后果，轻则导致保护装置误动作，重则引发系统崩溃。因此，深入理解并精确分析这些电磁暂态现象，是保障电力系统安全稳定运行的关键。 暂态现象的本质：能量的瞬间释放与转移 电磁暂态现象，顾名思义，是指电力系统在受到扰动后，其电磁状态（电压、电流等）在短时间内发生的剧烈变化。这些扰动多种多样，包括但不限于： 线路的合闸与分闸： 当电网中的开关设备进行操作时，由于电感和电容元件的存在，会在瞬间产生电压和电流的突变。 雷击： 闪电的发生会向输电线路注入巨大的能量，产生强烈的电磁暂态过程。 短路故障： 系统中任何一点发生短路，都会导致电流急剧增大，电压骤降，引发复杂的暂态过程。 负载的突然变化： 大型工业设备的启动或停止，会引起系统功率的快速变化，进而产生暂态现象。 系统振荡： 当系统受到扰动后，发电机组的转速和电网的电压、电流可能出现周期性的波动，即系统振荡，其本质也是一种暂态过程。 在这些扰动的作用下，电力系统中的储能元件（电感和电容）会释放或吸收能量，导致电压和电流的瞬时值发生剧烈变化。这些变化具有很高的频率成分，因此，对这些现象进行分析，就需要特别关注其频率域的特性。 为什么需要深入分析暂态现象？ 对电磁暂态现象的深入分析，其价值体现在多个方面： 1. 保护与控制的精准性： 保护装置是电力系统的“安全卫士”，其核心任务是在故障发生时迅速、准确地切断故障线路，避免故障的扩大。然而，暂态过程的复杂性，尤其是在故障初期，电压和电流的数值可能与正常运行状态相似，或者出现非预期的变化。精确的暂态分析有助于设计出更灵敏、更可靠的保护算法，有效区分故障与正常操作，防止误动或拒动。同时，先进的电网控制策略，如动态电压恢复（DVR）和静止同步补偿器（STATCOM）等，也依赖于对暂态过程的实时监测和预测，以快速响应系统变化，维持电网稳定。 2. 设备绝缘的安全性： 电力设备，如变压器、电缆、绝缘子等，都设计有特定的绝缘水平，以承受一定的电压应力。然而，暂态过程中产生的过电压，尤其是雷电冲击或开关操作产生的暂态过电压，其幅值可能远远超过设备的正常运行电压。对这些暂态过电压的幅值、波形和持续时间的精确计算和评估，是评估设备绝缘可靠性的基础，也是合理设计设备绝缘强度、确定避雷器配置的重要依据。 3. 系统稳定性的评估： 电力系统的稳定性是指在受到外部扰动后，能够恢复到正常运行状态的能力。暂态过程是评估系统稳定性的关键环节。例如，在大规模停电事故中，往往是由于一系列复杂的暂态过程相互叠加、连锁反应所致。通过对不同类型扰动下系统暂态响应的仿真分析，可以了解系统的动态特性，识别潜在的不稳定因素，并提出相应的稳定措施，如调整发电机励磁、改变输电潮流等。 4. 电磁干扰（EMI）的抑制： 强烈的电磁暂态过程会产生广谱的电磁辐射，可能对通信设备、电子仪器仪表等造成电磁干扰，影响其正常工作。暂态分析有助于理解电磁干扰的产生机制和传播途径，从而采取有效的屏蔽、滤波等措施，降低电磁干扰的影响。 5. 电网规划与改造： 在新建或改造电网时，需要考虑各种暂态现象对系统的潜在影响。例如，线路的电磁暂态特性会影响高频通信的传输质量；电容器组的投切会引起电压暂态波动。通过暂态分析，可以为电网的选址、线路的参数设计、设备的选型等提供科学依据，优化电网结构，提高运行效率。 暂态分析的挑战与研究方向 电磁暂态分析并非易事，它面临着诸多挑战： 非线性与时变性： 电力系统中许多元件，如发电机、电力电子设备等，其特性往往是非线性和时变的，这使得暂态分析模型更加复杂。 大规模系统： 现代电力系统规模庞大，网络结构复杂，准确建模和仿真整个系统需要巨大的计算资源。 耦合效应： 电磁暂态、机电暂态（发电机转子角度的变化）、水力暂态等可能相互耦合，需要多物理场耦合分析。 数据获取与精度： 准确的暂态分析依赖于精确的系统参数和扰动信息，而这些数据有时难以获取或存在误差。 因此，电磁暂态分析的研究方向也十分广泛，包括： 高效精确的仿真方法： 开发适用于大规模、复杂电力系统的时域仿真算法，如多速率仿真、并行计算等。 先进的建模技术： 针对电力电子设备、非线性元件等，发展更准确、更简洁的暂态模型。 故障诊断与定位： 利用暂态信号的特征，开发快速、准确的故障诊断与定位算法。 暂态稳定性分析： 深入研究暂态过程对系统稳定性的影响机制，拓展暂态稳定性的评估方法。 人工智能与机器学习在暂态分析中的应用： 利用大数据分析、机器学习等技术，提高暂态分析的效率和精度，辅助决策。 电磁暂态与电磁兼容（EMC）的协同研究： 结合电磁兼容理论，更全面地理解和控制电磁暂态过程。 结语 电磁暂态现象是电力系统运行中不可回避的组成部分。对这些瞬息万变的物理过程进行深入、细致的分析，不仅是学术研究的重要课题，更是保障现代电力系统安全、可靠、经济运行的基石。随着电力系统向着更加智能化、柔性化、高压直流化等方向发展，对电磁暂态现象的理解和掌握，将变得愈发重要。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容让我大开眼界，尤其是它关于电磁暂态分析的独到见解。虽然我对其中的某些数学推导细节可能还需要一些时间来消化，但作者清晰的逻辑和循序渐进的讲解方式，让原本复杂晦涩的概念变得生动起来。我特别欣赏书中对各种实际应用场景的案例分析，比如电网故障、雷电耦合等，这些都让我对理论知识有了更直观的认识。以前我总是觉得时频分析离我的实际工作有些遥远，但读完这本书，我发现它其实在解决很多工程问题上有着举足轻重的作用。书中的图示和表格也做得相当出色，有助于理解和记忆。我甚至开始思考，是否可以尝试将书中介绍的一些方法应用到我目前正在进行的一个项目中，看看能否找到新的解决方案。这本书无疑为我打开了一扇新的大门，让我对电磁暂态分析有了更深入的理解和更广阔的视野。

评分☆☆☆☆☆

这本书的理论深度和广度都令人印象深刻，但更让我赞赏的是它所展现出的创新性思维。作者不仅系统地梳理了时频电磁暂态分析的经典理论，更在此基础上提出了一些全新的视角和方法。我尤其对书中关于非平稳信号处理的讨论很感兴趣，这对于理解现实世界中瞬息万变的电磁环境至关重要。书中提供的算法示例，虽然需要一定的编程基础才能完全掌握，但其思想的启发性不言而喻。我甚至可以想象，在未来的一些前沿研究中，本书中的某些方法可能会成为关键的突破点。这本书不仅仅是一本教科书，更像是一位睿智的导师，引领我思考和探索。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构安排非常有条理，每一章的内容都承接上一章，形成了一个完整的知识体系。从基础概念的引入，到高级算法的讲解，再到实际应用的探讨，整个过程过渡自然，逻辑清晰。我尤其喜欢书中对不同方法的优劣势的对比分析，这让我能够根据不同的应用场景选择最合适的方法。书中还提供了大量的参考文献，方便读者进一步查阅和学习。虽然这本书的篇幅不小，但我沉浸在知识的海洋中，不知不觉就完成了阅读。这本书的出版，无疑填补了时频电磁暂态分析领域的一个重要空白，对于相关研究人员和工程师来说，都是一本不可多得的宝藏。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事方式非常独特，它不像传统的教科书那样枯燥乏味，而是通过一种更加生动形象的方式来阐述复杂的概念。作者运用了很多类比和比喻，将抽象的时频分析原理与日常生活中容易理解的现象联系起来，大大降低了阅读门槛。例如，书中关于信号“切片”的描述，就让我立刻联想到了摄像机捕捉瞬间画面的过程，这种直观的联想帮助我迅速理解了时域和频域的转换关系。同时，书中穿插的作者的个人感悟和思考，也让整本书读起来更加有温度，仿佛是一位经验丰富的同行在与我分享他的知识和心得。这本书的价值在于，它不仅传授了知识，更点燃了我的学习热情。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常严谨，充分体现了作者深厚的学术功底。在阅读过程中，我能感受到作者对每一个细节的考究，以及对理论严密性的追求。我印象最深刻的是其中关于信号分解和重构的章节，作者通过详实的数学证明，一步步揭示了时频分析的内在规律。虽然有些篇幅的推导过程对我来说颇具挑战性，但我能够清晰地感受到作者想要传达的核心思想。书中的一些概念，比如瞬时频率和瞬时带宽，让我对信号的动态特性有了全新的认识。总的来说，这是一本非常有价值的参考书，对于想要深入研究时频电磁暂态分析的读者来说，绝对是一份宝贵的财富。我建议大家在阅读时，最好能备好纸笔，随时记录和推演，这样更能领会其中的精髓。

评分☆☆☆☆☆

挺好的，以前从来不去评价的，不知道浪费了多少积分，自从知道评论之后京豆可以抵现金了，才知道评论的重要性，京豆的价值，后来我就把这段话复制了，走到哪里，复制到哪里，既能赚京东，还非常省事，特别是不用认真的评论了，又健康快乐又能么么哒

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正品，快递给力，非常方便。

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评分☆☆☆☆☆

很好，正在上何老师的课

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