电力传输系统和智能电网 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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米洛斯拉夫 著，邢作霞 译

图书标签:

• 电力系统
• 智能电网
• 电力传输
• 电网技术
• 电力自动化
• 新能源
• 电力电子
• 高电压
• 电力市场
• 电力规划

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111551126

版次：1

商品编码：12122498

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： 国际电气工程先进技术译丛

开本：16开

出版时间：2017-02-01

用纸：胶版纸

页数：257

编辑推荐

适读人群 ：从事智能电网和分布式发电的科研工作者、相关领域工程技术人员以及相关专业高校师生

《电力传输系统和智能电网》技术前沿，为跨能源技术、工程和城市规划重点课题选择提供了详细的介绍。全球专家讨论了电能源基础设施及现代世界更广泛的关键基础设施一体化及其各种相关性。专门章节涉及具体的主题，从地下输配、能源和水的相互依存关系到它们对城市地区的影响。覆盖范围还包括作为变革催化剂的新的政策措施所起的关键作用。
本书特色
提供技术支持与基础设施发展信息，以及相关政策的咨询；
输配电系统与智能电网覆盖面广泛、涉及问题多，包括停电的危害和原因、预防和减少停电的方法；
向初进入电力行业的新手提供宝贵的介绍资料，以及高级研发人员和行业专家的见解。

内容简介

《电力传输系统和智能电网》主要针对智能电网、分布式发电以及可再生能源并网发电的相关技术进行了介绍，具体包括电力传输系统、智能电网、分布式发电、变电站特点，可再生能源发电系统稳定性特点，分布式发电智能监控、量测、自我恢复和保护，无功和潮流控制，输配电中的电缆材料及应用，以及未来城市发展智能电网的趋势和政策。

目录

第1章电力传输系统与智能电网简介1
第2章配电系统、变电站和集成分布式发电4
2.1简介4
2.2配电系统5
2.2.1配电设备6
2.2.2自动化方案：FDIR8
2.2.3通信系统概述12
2.2.4自动化功能15
2.2.5自动化方案：电压/无功控制（VVC）系统21
2.2.6注意事项23
2.3变电站26
2.3.1变电站的作用和类型26
2.3.2变电站组成26
2.3.3变电站设计注意事项36
2.3.4变电站标准化建设37
2.3.5变电站外观建设39
2.3.6保护及自动化40
2.4高渗透分布式发电及其对系统设计和运行中的影响44
2.4.1现代电力企业前景44
2.4.2“智能电网”的发展45
2.4.3分布式发电技术前景47
2.4.4需求响应设计和操作难题47
2.4.5需求响应一体化与“穿透功率”级别48
2.4.6分布式发电对电压调节的影响49
2.4.7分布式发电对电能质量的影响50
2.4.8分布式发电对铁磁谐振的影响52
2.4.9分布式发电对系统保护的影响52
2.5未来方向54
参考文献55
参考书55
第3章可再生能源并网发电56
3.1简介56
3.2电力系统背景57
3.3可再生能源特征60
3.4发电机建模与互连63
3.4.1故障穿越63
3.4.2频率控制64
3.4.3电压控制64
3.4.4无功功率64
3.4.5互连队列进程64
3.5运营影响64
3.5.1调控65
3.5.2负荷跟踪65
3.5.3风电出力不确定性损失65
3.5.4热电机组循环66
3.6市场因素67
3.6.1平衡区域合作67
3.6.2储备分享68
3.6.3调度间隔68
3.6.4辅助服务市场68
3.6.5容量市场69
3.6.6节点边际价格69
3.7输电规划70
3.8实现更大的可再生能源穿透率70
3.8.1波动性发电预测71
3.8.2随机规划和操作工具71
3.8.3加快市场发展72
3.8.4需求响应72
3.8.5电力存储73
3.8.6可再生能源发电削减75
3.8.7新负载75
3.8.8柔性发电75
3.9未来方向76
参考文献77
参考书78
第4章停电：风险、成因及防范措施79
4.1简介80
4.2电网发展史81
4.3抑制电网大面积停电的挑战82
4.4历史事件83
4.5断电前的状态与断电风险85
4.6停电的征兆87
4.7电力系统建模与分析89
4.8扰动如何演变为停电89
4.9停电预防92
4.10系统完整性保护方案95
4.11系统恢复97
4.12未来方向98
4.13小结100
参考文献102
参考书102
第5章广域监测、保护和控制103
5.1电力系统监控108
5.1.1事件重建108
5.1.2状态估计109
5.1.3仅有相量测量装置的估量设备111
5.1.4用于所有相量测量装置的仪表互感器校验112
5.1.5接口113
5.2保护114
5.2.1自适应安全性/可靠性114
5.2.2继电器阻抗的监测方法116
5.2.3自适应失步116
5.2.4备份区管理118
5.2.5自适应失磁118
5.2.6智能孤岛效应119
5.2.7智能负荷投切120
5.3电力系统的控制121
5.3.1持续振荡的控制121
5.3.2强振荡的控制122
5.3.3补救控制系统123
5.3.4系统恢复123
5.4未来方向123
参考文献124
参考书126
第6章智能电网分布式控制127
6.1简介127
6.2新兴的挑战128
6.2.1负荷的增长128
6.2.2允许城市发电和输电的挑战128
6.2.3可再生能源发电的政策推动129
6.2.4新能源汽车的政策推动131
6.2.5电网和其他商品传输网络的区别131
6.2.6新兴经济体的可靠性挑战132
6.3分布式控制技术132
6.3.1最优潮流132
6.3.2无功控制134
6.3.3潮流控制134
6.4现有分布式控制技术136
6.4.1无功控制136
6.4.2潮流控制140
6.5新兴技术148
6.5.1弱电交流变换器（TACC）148
6.6作为能源市场推动力的潮流控制152
6.7小结和未来方向153
参考文献153
第7章地下电缆系统156
7.1简介159
7.2电缆系统结构160
7.3中压、高压和超高压电缆系统160
7.3.1电应力161
7.4电缆的应用164
7.5交流和直流输电164
7.6电缆类型165
7.7电缆组件167
7.7.1导体167
7.7.2半导体168
7.7.3绝缘168
7.7.4金属护套169
7.7.5外护套层（外套）169
7.8电缆制造170
7.8.1制造阶段170
7.8.2挤出电缆制造方法171
7.9故障处理171
7.9.1外部缺陷174
7.9.2湿老化：水树177
7.10干老化：热老化179
7.11未来方向179
7.12了解电缆系统的寿命181
7.13针对老化问题提高电缆性能181
7.14可回收/恢复的电缆设计182
7.15增加使用加长链接183
7.15.1海底电缆系统183
7.15.2高效直流输电184
7.15.3电缆系统的诊断趋势185
7.15.4发展智能电网的影响188
7.15.5高温超导体（HTS）188
7.15.6气体绝缘线（GIL）189
参考文献189
第8章能源与水利的相互依赖性以及对城市地区的影响191
8.1简介193
8.2方法学194
8.2.1弹性194
8.2.2寿命周期评估194
8.2.3物质流分析195
8.2.4工业生态学196
8.2.5城市可持续发展196
8.3目前的基础设施197
8.4水与能源之间的联系197
8.5水和能量之间的外在联系200
8.5.1交通能源200
8.5.2交通运输、土地使用、能源201
8.5.3水上运输203
8.5.4密度的复合动力203
8.5.5就业机会、生活质量和税收收入204
8.6步入一个更加可持续发展的未来204
8.6.1水204
8.6.2能源206
8.7未来方向214
参考文献215
参考书217
第9章可持续发展智能电网及政策框架的出现218
9.1简介220
9.1.1智能电网部署障碍221
9.1.2智能电网推动222
9.2促进智能电网发展的各种政策224

电力传输系统与智能电网： 本书深度剖析了现代电力传输系统的核心技术与发展前沿，并以此为基础，系统性地介绍了正在深刻变革电力行业的智能电网概念及其关键要素。 第一部分：电力传输系统的基石 本部分首先构建了对传统电力传输系统全面的认知框架。内容涵盖了： 电力系统的基本构成与运行原理： 从发电端、输电端、配电端到用电端，详尽阐述了电力流动的路径、能量转换的关键环节以及系统整体的稳定运行机制。深入探讨了发电机组的励磁控制、调速系统，变压器在电压等级提升与降低中的作用，以及线路的传输能力限制等基础理论。 交流输电的奥秘： 细致讲解了交流输电的特点、优势以及其固有的传输损耗、电压降、功率传输能力限制等问题。重点分析了三相交流电的原理、同步发电机和异步电机的运行特性，以及电力系统中的潮流分布和功率平衡。 直流输电的挑战与机遇： 阐述了直流输电（HVDC）在解决长距离、大容量输电以及海底电缆输电等难题上的关键作用。详细介绍了不同类型的HVDC技术，如线极换相（LCC-HVDC）和电压源换相（VSC-HVDC），并分析了其在系统互联、频率隔离、稳定性提升等方面的独特优势。 输电线路的结构与设计： 深入探讨了架空输电线路和电缆输电线路的设计原则，包括导线选择、绝缘设计、杆塔结构、走廊规划等。分析了影响线路性能的因素，如雷击、覆冰、风偏、电晕放电等，并介绍了相应的防护措施。 变电站的组成与功能： 详细介绍了变电站作为电力传输枢纽的重要作用，包括其主要设备（断路器、隔离开关、互感器、电容器、电抗器等）的功能、选型与运行原理。分析了不同类型变电站（升压站、降压站、串联补偿站等）的设计要点。 电力系统的稳定运行： 探讨了电力系统运行中至关重要的稳定问题，包括频率稳定、电压稳定和功角稳定。分析了导致系统不稳定的因素，并介绍了提高系统稳定性的各种技术手段，如自动发电控制（AGC）、自动电压控制（AVR）、动态无功补偿装置（SVC）、静止同步补偿器（STATCOM）等。 电力质量的保障： 关注电力系统输出电力的质量，分析了电压闪变、谐波、三相不平衡等常见电力质量问题及其对用户设备的影响。介绍了衡量和改善电力质量的技术方法。 第二部分：智能电网的崛起与演进 在扎实的电力传输系统理论基础上，本部分将焦点转向正在重塑电力行业格局的智能电网。 智能电网的核心理念与目标： 阐述了智能电网的根本定义，即通过先进的信息通信技术（ICT）和自动化技术，实现电网的智能化、柔性化、互动化和可靠化。剖析了其在提高能源效率、促进可再生能源接入、保障供电可靠性、降低运行成本以及实现用户侧参与等方面的宏大目标。 智能传感与量测技术： 重点介绍了智能电网的“眼睛”——先进量测基础设施（AMI），包括智能电表（AMI）、数据采集系统（DAS）、通信网络等。阐述了AMI如何实现对用户侧用电信息的实时、精准采集，为电网优化运行和需求侧管理奠定基础。 通信网络与信息安全： 深入探讨了构建智能电网所需的高速、可靠、安全的信息通信网络架构。分析了不同通信技术（如光纤、无线通信、电力线载波通信）的应用场景，并强调了在海量数据传输过程中保障信息安全和隐私的重要性。 先进的监控与控制系统： 详细介绍了实现电网智能化的关键技术，如 SCADA（ Supervisory Control and Data Acquisition ）系统、EMS（ Energy Management System ）系统、DMS（ Distribution Management System ）系统等。阐述了这些系统如何实现对电网运行状态的实时监控、故障诊断与隔离、以及远程控制和优化调度。 配电自动化与分布式能源接入： 聚焦智能电网在配电网层面的创新应用。分析了配电自动化如何提升配电网的可靠性、灵活性和效率，包括故障检测、定位、隔离和自愈能力。深入探讨了智能电网如何有效整合和管理大规模分布式能源（如太阳能光伏、风电），包括微电网的概念和运行模式。 需求侧响应与电动汽车互动： 介绍了需求侧响应（DR）作为智能电网重要组成部分的理念与实践。分析了如何通过价格信号、激励机制等方式引导用户调整用电行为，平衡电网负荷。同时，也探讨了电动汽车（EV）在智能电网中的双重角色，既是负荷，也可作为储能单元（V2G）为电网提供支持。 储能技术与智能电网融合： 强调了储能技术在智能电网发展中的关键作用，包括电池储能、抽水蓄能、飞轮储能等。分析了储能如何提升电网的灵活性、可靠性，支持可再生能源的消纳，以及削峰填谷。 大数据分析与人工智能应用： 探讨了在智能电网环境下，如何利用大数据分析技术，从海量数据中提取有价值的信息，用于预测性维护、负荷预测、故障预警、优化调度等。介绍了人工智能（AI）在电网运行优化、故障诊断、市场交易等方面的潜在应用。 新兴电力电子技术与柔性交流输电系统（FACTS）： 介绍了电力电子技术在智能电网中的广泛应用，特别是在 FACTS 设备中的体现。阐述了 FACTS 设备（如SVC, STATCOM, TCSC, UPFC 等）如何通过快速、精确的电力电子控制，提升输电线路的传输能力、稳定性和可控性，使电网更加灵活。 电网经济性与市场化改革： 探讨了智能电网如何促进电力市场的优化运行，提高交易效率，并为用户提供更多选择。分析了智能电网在推动能源转型、实现碳减排目标方面的重要意义。 本书内容相互关联，从基础的电力传输理论出发，层层递进，最终构建起一个关于现代电力系统如何走向智能化的全面、深入且具有前瞻性的知识图景。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，一本好的专业书籍，不应该仅仅是知识的堆砌，更应该能够引发读者的思考，并激发进一步探索的欲望。这本书在这方面做得相当出色。作者在文中，常常会提出一些开放性的问题，或者对未来技术发展趋势进行展望，这让我不仅仅是被动地接受信息，而是主动地去思考。比如，在讨论能源转型的挑战时，书中提出了关于政策法规、市场机制、以及公众接受度等方面的思考，这些都超越了纯粹的技术层面，让我看到了智能电网发展背后更广泛的社会和经济影响。我还会时不时地在书中找到一些引用的参考文献，这为我提供了深入挖掘相关主题的线索，让我能够跳出这本书的范畴，去了解更多相关的研究成果。这种“触类旁通”的学习体验，让我感觉这本书不仅仅是一本书，更是一个知识的“入口”，引领我进入更广阔的知识海洋。

评分☆☆☆☆☆

从这本书的语言风格和学术严谨性来看，作者无疑是一位在该领域拥有深厚造诣的专家。他能够将复杂的电力传输理论和前沿的智能电网技术，用一种既专业又不失流畅的语言表达出来。虽然书中包含了一些工程术语和技术概念，但作者并没有使用过于晦涩的语言，而是通过清晰的定义和恰当的比喻，让读者能够逐步理解。我尤其欣赏作者在处理一些争议性话题时的客观态度，他能够公正地呈现不同技术路线的优缺点，并基于事实进行分析，而不是带有个人偏见。这种严谨的学术态度，让我能够更加信任书中的内容，并从中获得可靠的知识。同时，作者在文字的组织上，也显得非常有条理，段落之间的衔接自然流畅，逻辑清晰，使得整个阅读过程都非常顺畅。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容深度和广度都超出了我的预期。我原本以为它可能只是对电力传输系统和智能电网的一些基础知识进行介绍，但事实是，它深入探讨了该领域的核心理论、关键技术、发展趋势以及面临的挑战。从基础的电磁学原理到复杂的系统稳定性分析，再到先进的储能技术、虚拟电厂、以及区块链在电力交易中的应用，这本书几乎涵盖了与电力传输和智能电网相关的方方面面。尤其让我惊喜的是，书中还涉及了一些关于电力市场改革、能源政策制定等与行业发展密切相关的议题，这使得本书的内容更加全面和有价值。对于我这样需要从不同维度理解行业发展的人来说，这本书提供了非常宝贵的视角。它不仅让我掌握了技术知识，也让我对整个行业生态有了更深刻的认识。

评分☆☆☆☆☆

阅读这本书的过程，对我来说，更像是一次严谨而充满挑战的学术探索。作者在讲解电力传输系统的基础理论时，条理非常清晰，从电磁学原理到输电线路的参数计算，再到系统的稳定性和潮流分析，每一个概念都循序渐进，没有跳跃式的讲解，这对于我这样并非电力专业科班出身但又需要掌握相关知识的读者来说，简直是福音。尤其是一些复杂的数学模型和公式推导，作者都给出了详细的步骤和解释，并配以图示，使得抽象的概念变得直观易懂。在我遇到一些难以理解的公式时，总能在后面的章节或者附录中找到相应的补充说明，这种“前后呼应”的设计，极大地降低了阅读的难度。更让我印象深刻的是，书中在介绍传统电力传输系统后，无缝衔接到了智能电网的建设和发展。这一点非常巧妙，它让我能够清晰地看到从“传统”到“智能”的演变过程，理解为何以及如何需要建设智能电网，以及智能电网相对于传统电网的优势所在。

评分☆☆☆☆☆

这本书在技术细节的呈现上，做到了恰到好处的平衡。它在讲解理论知识的同时，并没有忽略实际应用中的考量。比如，在讨论输电线路的损耗时，书中不仅介绍了理论计算方法，还结合了实际工程中可能影响损耗的因素，如线路材质、环境温度、导线截面积等，并给出了相应的优化建议。同样，在智能电网部分，对于各种通信协议、数据交换标准、以及控制算法的介绍，都非常具体，并且提供了清晰的框图和流程图，帮助读者理解复杂的系统架构和工作流程。我特别欣赏书中对一些前沿技术的介绍，例如柔性直流输电（HVDC）在提高输电能力和稳定性的作用，以及微电网在应对分布式电源接入和提高供电可靠性方面的优势。这些内容让我能够了解到行业最新的发展动态，并对其背后的技术原理有更深入的理解。

评分☆☆☆☆☆

我之所以会选择购买这本书，很大程度上是因为它所涵盖的两个主题——“电力传输系统”和“智能电网”——在我当前的研究和工作领域扮演着至关重要的角色。随着能源结构的不断调整和科技的飞速发展，传统电力传输模式面临着前所未有的挑战，而智能电网的出现则为解决这些挑战提供了全新的思路和技术支撑。我之前阅读过一些关于电力系统分散化、可再生能源接入等方面的零散文章和报告，但总感觉缺乏一个系统性的、全面的梳理。这本书的书名直接点明了我的需求，让我觉得它能够提供一个从基础理论到前沿应用的完整知识体系，能够帮助我构建一个清晰的认知框架。我特别关注书中对于智能电网中信息通信技术（ICT）的集成、数据分析、网络安全等方面的论述，因为这些都是实现电网智能化、高效化、可靠化的关键。我期待这本书能够深入浅出地讲解相关概念，并提供一些实际的案例分析，这样我就能够更好地理解理论知识在现实中的应用，并从中获得启发，为我自己的项目提供理论指导和技术参考。

评分☆☆☆☆☆

这本书在智能电网部分的内容，给我带来了很多启发性的思考。它不仅仅罗列了智能电网的各种技术，比如物联网（IoT）、大数据分析、人工智能（AI）、区块链等等，更重要的是，它深入探讨了这些技术在实际电网运行中的应用场景和潜在价值。比如，书中对分布式能源的并网管理、需求侧响应的实现机制、以及利用大数据进行故障预测和诊断等方面都进行了详细的阐述。我尤其对书中关于“能源互联网”的讨论很感兴趣，它描绘了一个更加互联互通、去中心化的未来能源生态系统，这与我之前对能源发展的理解有着微妙但重要的区别。作者在书中提出的关于电网安全性和信息安全方面的挑战，以及相应的应对策略，也让我意识到了在推动智能电网发展的同时，必须高度重视其潜在的风险。这种兼顾技术发展与风险防范的视角，使得这本书的内容更加全面和深入，也让我对智能电网的未来发展有了更深刻的认识。

评分☆☆☆☆☆

这本书的包装确实非常扎实，拿到手的时候就感觉沉甸甸的，书脊的装帧也做得相当工整，纸张的质感摸起来也很舒服，不是那种廉价的道林纸，而是带有一定厚度和韧性的那种，翻页的时候也很顺畅，不会有黏连或者涩滞的感觉。封面设计上，虽然我个人不太擅长艺术鉴赏，但能看出设计者在色彩搭配和字体选择上还是下了一番功夫的，整体风格偏向专业，又不失现代感。封底的背面，作者的简介和本书的简要概述也写得相当清晰，让我对这本书的内容和作者的学术背景有了初步的了解，这对于我选择一本专业书籍来说非常重要，因为它直接关系到我是否能够获得高质量、有深度的信息。整体而言，从这本书的实体表现来看，它的出版方在图书制作的每一个环节都显得相当用心，这种对细节的关注，往往预示着内容本身的严谨和可靠性，也让我对接下来即将深入阅读的书籍内容充满了期待。我非常喜欢这种能够让我感受到“诚意”的书籍，它不仅仅是一堆纸张的集合，更像是一个承载着知识和思想的精美载体，让人在拿起它的那一刻，就充满了学习的动力和对未知的探索欲望。

评分☆☆☆☆☆

对于我这样的初学者来说，这本书最吸引人的地方在于其“导论式”的写作风格。它并没有上来就探讨非常高深的理论或者复杂的工程细节，而是从宏观层面，用通俗易懂的语言，勾勒出了电力传输系统和智能电网的整体轮廓。它解答了我最初的一些基础疑问，比如“电力传输系统是如何工作的？”，“智能电网究竟是什么？”，“它和我们现在用的电网有什么区别？”等等。书中对一些核心概念的解释，比如“负荷”、“发电”、“输电”、“配电”、“智能计量”、“自愈电网”等，都力求做到清晰明了，避免使用过多的专业术语。当遇到一些更深层次的知识点时，作者也会给出相应的参考资料或者索引，引导读者进一步深入研究。这种循序渐进的学习路径，让我感觉学习的过程是可控的，而不是被海量的信息淹没。它为我建立了一个坚实的基础，让我有信心去啃食更具挑战性的章节。

评分☆☆☆☆☆

这本书的实用性是我购买时非常看重的一点，而它也没有让我失望。在阅读过程中，我发现书中提供了大量的工程案例和实践经验，这些内容对于我将理论知识转化为实际应用非常有帮助。比如，书中在介绍智能电网的部署时，就分析了不同地区在建设智能电网过程中遇到的挑战，以及他们是如何通过创新的解决方案来克服这些困难的。这些真实的案例，让我能够更直观地感受到智能电网在不同环境下的复杂性和多样性。此外，书中还对一些关键技术的性能指标和选择依据进行了详细的分析，这对于我进行技术选型和方案设计非常有指导意义。我尤其关注书中关于电网韧性（resilience）和可靠性（reliability）提升的章节，它提供了一些切实可行的策略和方法，能够帮助我更好地应对突发事件和自然灾害对电力系统的影响。