電力傳輸係統和智能電網 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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米洛斯拉夫 著，邢作霞 譯

圖書標籤:

• 電力係統
• 智能電網
• 電力傳輸
• 電網技術
• 電力自動化
• 新能源
• 電力電子
• 高電壓
• 電力市場
• 電力規劃

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111551126

版次：1

商品編碼：12122498

品牌：機工齣版

包裝：平裝

叢書名： 國際電氣工程先進技術譯叢

開本：16開

齣版時間：2017-02-01

用紙：膠版紙

頁數：257

編輯推薦

適讀人群 ：從事智能電網和分布式發電的科研工作者、相關領域工程技術人員以及相關專業高校師生

《電力傳輸係統和智能電網》技術前沿，為跨能源技術、工程和城市規劃重點課題選擇提供瞭詳細的介紹。全球專傢討論瞭電能源基礎設施及現代世界更廣泛的關鍵基礎設施一體化及其各種相關性。專門章節涉及具體的主題，從地下輸配、能源和水的相互依存關係到它們對城市地區的影響。覆蓋範圍還包括作為變革催化劑的新的政策措施所起的關鍵作用。
本書特色
提供技術支持與基礎設施發展信息，以及相關政策的谘詢；
輸配電係統與智能電網覆蓋麵廣泛、涉及問題多，包括停電的危害和原因、預防和減少停電的方法；
嚮初進入電力行業的新手提供寶貴的介紹資料，以及高級研發人員和行業專傢的見解。

內容簡介

《電力傳輸係統和智能電網》主要針對智能電網、分布式發電以及可再生能源並網發電的相關技術進行瞭介紹，具體包括電力傳輸係統、智能電網、分布式發電、變電站特點，可再生能源發電係統穩定性特點，分布式發電智能監控、量測、自我恢復和保護，無功和潮流控製，輸配電中的電纜材料及應用，以及未來城市發展智能電網的趨勢和政策。

目錄

第1章電力傳輸係統與智能電網簡介1
第2章配電係統、變電站和集成分布式發電4
2.1簡介4
2.2配電係統5
2.2.1配電設備6
2.2.2自動化方案：FDIR8
2.2.3通信係統概述12
2.2.4自動化功能15
2.2.5自動化方案：電壓/無功控製（VVC）係統21
2.2.6注意事項23
2.3變電站26
2.3.1變電站的作用和類型26
2.3.2變電站組成26
2.3.3變電站設計注意事項36
2.3.4變電站標準化建設37
2.3.5變電站外觀建設39
2.3.6保護及自動化40
2.4高滲透分布式發電及其對係統設計和運行中的影響44
2.4.1現代電力企業前景44
2.4.2“智能電網”的發展45
2.4.3分布式發電技術前景47
2.4.4需求響應設計和操作難題47
2.4.5需求響應一體化與“穿透功率”級彆48
2.4.6分布式發電對電壓調節的影響49
2.4.7分布式發電對電能質量的影響50
2.4.8分布式發電對鐵磁諧振的影響52
2.4.9分布式發電對係統保護的影響52
2.5未來方嚮54
參考文獻55
參考書55
第3章可再生能源並網發電56
3.1簡介56
3.2電力係統背景57
3.3可再生能源特徵60
3.4發電機建模與互連63
3.4.1故障穿越63
3.4.2頻率控製64
3.4.3電壓控製64
3.4.4無功功率64
3.4.5互連隊列進程64
3.5運營影響64
3.5.1調控65
3.5.2負荷跟蹤65
3.5.3風電齣力不確定性損失65
3.5.4熱電機組循環66
3.6市場因素67
3.6.1平衡區域閤作67
3.6.2儲備分享68
3.6.3調度間隔68
3.6.4輔助服務市場68
3.6.5容量市場69
3.6.6節點邊際價格69
3.7輸電規劃70
3.8實現更大的可再生能源穿透率70
3.8.1波動性發電預測71
3.8.2隨機規劃和操作工具71
3.8.3加快市場發展72
3.8.4需求響應72
3.8.5電力存儲73
3.8.6可再生能源發電削減75
3.8.7新負載75
3.8.8柔性發電75
3.9未來方嚮76
參考文獻77
參考書78
第4章停電：風險、成因及防範措施79
4.1簡介80
4.2電網發展史81
4.3抑製電網大麵積停電的挑戰82
4.4曆史事件83
4.5斷電前的狀態與斷電風險85
4.6停電的徵兆87
4.7電力係統建模與分析89
4.8擾動如何演變為停電89
4.9停電預防92
4.10係統完整性保護方案95
4.11係統恢復97
4.12未來方嚮98
4.13小結100
參考文獻102
參考書102
第5章廣域監測、保護和控製103
5.1電力係統監控108
5.1.1事件重建108
5.1.2狀態估計109
5.1.3僅有相量測量裝置的估量設備111
5.1.4用於所有相量測量裝置的儀錶互感器校驗112
5.1.5接口113
5.2保護114
5.2.1自適應安全性/可靠性114
5.2.2繼電器阻抗的監測方法116
5.2.3自適應失步116
5.2.4備份區管理118
5.2.5自適應失磁118
5.2.6智能孤島效應119
5.2.7智能負荷投切120
5.3電力係統的控製121
5.3.1持續振蕩的控製121
5.3.2強振蕩的控製122
5.3.3補救控製係統123
5.3.4係統恢復123
5.4未來方嚮123
參考文獻124
參考書126
第6章智能電網分布式控製127
6.1簡介127
6.2新興的挑戰128
6.2.1負荷的增長128
6.2.2允許城市發電和輸電的挑戰128
6.2.3可再生能源發電的政策推動129
6.2.4新能源汽車的政策推動131
6.2.5電網和其他商品傳輸網絡的區彆131
6.2.6新興經濟體的可靠性挑戰132
6.3分布式控製技術132
6.3.1最優潮流132
6.3.2無功控製134
6.3.3潮流控製134
6.4現有分布式控製技術136
6.4.1無功控製136
6.4.2潮流控製140
6.5新興技術148
6.5.1弱電交流變換器（TACC）148
6.6作為能源市場推動力的潮流控製152
6.7小結和未來方嚮153
參考文獻153
第7章地下電纜係統156
7.1簡介159
7.2電纜係統結構160
7.3中壓、高壓和超高壓電纜係統160
7.3.1電應力161
7.4電纜的應用164
7.5交流和直流輸電164
7.6電纜類型165
7.7電纜組件167
7.7.1導體167
7.7.2半導體168
7.7.3絕緣168
7.7.4金屬護套169
7.7.5外護套層（外套）169
7.8電纜製造170
7.8.1製造階段170
7.8.2擠齣電纜製造方法171
7.9故障處理171
7.9.1外部缺陷174
7.9.2濕老化：水樹177
7.10乾老化：熱老化179
7.11未來方嚮179
7.12瞭解電纜係統的壽命181
7.13針對老化問題提高電纜性能181
7.14可迴收/恢復的電纜設計182
7.15增加使用加長鏈接183
7.15.1海底電纜係統183
7.15.2高效直流輸電184
7.15.3電纜係統的診斷趨勢185
7.15.4發展智能電網的影響188
7.15.5高溫超導體（HTS）188
7.15.6氣體絕緣綫（GIL）189
參考文獻189
第8章能源與水利的相互依賴性以及對城市地區的影響191
8.1簡介193
8.2方法學194
8.2.1彈性194
8.2.2壽命周期評估194
8.2.3物質流分析195
8.2.4工業生態學196
8.2.5城市可持續發展196
8.3目前的基礎設施197
8.4水與能源之間的聯係197
8.5水和能量之間的外在聯係200
8.5.1交通能源200
8.5.2交通運輸、土地使用、能源201
8.5.3水上運輸203
8.5.4密度的復閤動力203
8.5.5就業機會、生活質量和稅收收入204
8.6步入一個更加可持續發展的未來204
8.6.1水204
8.6.2能源206
8.7未來方嚮214
參考文獻215
參考書217
第9章可持續發展智能電網及政策框架的齣現218
9.1簡介220
9.1.1智能電網部署障礙221
9.1.2智能電網推動222
9.2促進智能電網發展的各種政策224

電力傳輸係統與智能電網： 本書深度剖析瞭現代電力傳輸係統的核心技術與發展前沿，並以此為基礎，係統性地介紹瞭正在深刻變革電力行業的智能電網概念及其關鍵要素。 第一部分：電力傳輸係統的基石 本部分首先構建瞭對傳統電力傳輸係統全麵的認知框架。內容涵蓋瞭： 電力係統的基本構成與運行原理： 從發電端、輸電端、配電端到用電端，詳盡闡述瞭電力流動的路徑、能量轉換的關鍵環節以及係統整體的穩定運行機製。深入探討瞭發電機組的勵磁控製、調速係統，變壓器在電壓等級提升與降低中的作用，以及綫路的傳輸能力限製等基礎理論。 交流輸電的奧秘： 細緻講解瞭交流輸電的特點、優勢以及其固有的傳輸損耗、電壓降、功率傳輸能力限製等問題。重點分析瞭三相交流電的原理、同步發電機和異步電機的運行特性，以及電力係統中的潮流分布和功率平衡。 直流輸電的挑戰與機遇： 闡述瞭直流輸電（HVDC）在解決長距離、大容量輸電以及海底電纜輸電等難題上的關鍵作用。詳細介紹瞭不同類型的HVDC技術，如綫極換相（LCC-HVDC）和電壓源換相（VSC-HVDC），並分析瞭其在係統互聯、頻率隔離、穩定性提升等方麵的獨特優勢。 輸電綫路的結構與設計： 深入探討瞭架空輸電綫路和電纜輸電綫路的設計原則，包括導綫選擇、絕緣設計、杆塔結構、走廊規劃等。分析瞭影響綫路性能的因素，如雷擊、覆冰、風偏、電暈放電等，並介紹瞭相應的防護措施。 變電站的組成與功能： 詳細介紹瞭變電站作為電力傳輸樞紐的重要作用，包括其主要設備（斷路器、隔離開關、互感器、電容器、電抗器等）的功能、選型與運行原理。分析瞭不同類型變電站（升壓站、降壓站、串聯補償站等）的設計要點。 電力係統的穩定運行： 探討瞭電力係統運行中至關重要的穩定問題，包括頻率穩定、電壓穩定和功角穩定。分析瞭導緻係統不穩定的因素，並介紹瞭提高係統穩定性的各種技術手段，如自動發電控製（AGC）、自動電壓控製（AVR）、動態無功補償裝置（SVC）、靜止同步補償器（STATCOM）等。 電力質量的保障： 關注電力係統輸齣電力的質量，分析瞭電壓閃變、諧波、三相不平衡等常見電力質量問題及其對用戶設備的影響。介紹瞭衡量和改善電力質量的技術方法。 第二部分：智能電網的崛起與演進 在紮實的電力傳輸係統理論基礎上，本部分將焦點轉嚮正在重塑電力行業格局的智能電網。 智能電網的核心理念與目標： 闡述瞭智能電網的根本定義，即通過先進的信息通信技術（ICT）和自動化技術，實現電網的智能化、柔性化、互動化和可靠化。剖析瞭其在提高能源效率、促進可再生能源接入、保障供電可靠性、降低運行成本以及實現用戶側參與等方麵的宏大目標。 智能傳感與量測技術： 重點介紹瞭智能電網的“眼睛”——先進量測基礎設施（AMI），包括智能電錶（AMI）、數據采集係統（DAS）、通信網絡等。闡述瞭AMI如何實現對用戶側用電信息的實時、精準采集，為電網優化運行和需求側管理奠定基礎。 通信網絡與信息安全： 深入探討瞭構建智能電網所需的高速、可靠、安全的信息通信網絡架構。分析瞭不同通信技術（如光縴、無綫通信、電力綫載波通信）的應用場景，並強調瞭在海量數據傳輸過程中保障信息安全和隱私的重要性。 先進的監控與控製係統： 詳細介紹瞭實現電網智能化的關鍵技術，如 SCADA（ Supervisory Control and Data Acquisition ）係統、EMS（ Energy Management System ）係統、DMS（ Distribution Management System ）係統等。闡述瞭這些係統如何實現對電網運行狀態的實時監控、故障診斷與隔離、以及遠程控製和優化調度。 配電自動化與分布式能源接入： 聚焦智能電網在配電網層麵的創新應用。分析瞭配電自動化如何提升配電網的可靠性、靈活性和效率，包括故障檢測、定位、隔離和自愈能力。深入探討瞭智能電網如何有效整閤和管理大規模分布式能源（如太陽能光伏、風電），包括微電網的概念和運行模式。 需求側響應與電動汽車互動： 介紹瞭需求側響應（DR）作為智能電網重要組成部分的理念與實踐。分析瞭如何通過價格信號、激勵機製等方式引導用戶調整用電行為，平衡電網負荷。同時，也探討瞭電動汽車（EV）在智能電網中的雙重角色，既是負荷，也可作為儲能單元（V2G）為電網提供支持。 儲能技術與智能電網融閤： 強調瞭儲能技術在智能電網發展中的關鍵作用，包括電池儲能、抽水蓄能、飛輪儲能等。分析瞭儲能如何提升電網的靈活性、可靠性，支持可再生能源的消納，以及削峰填榖。 大數據分析與人工智能應用： 探討瞭在智能電網環境下，如何利用大數據分析技術，從海量數據中提取有價值的信息，用於預測性維護、負荷預測、故障預警、優化調度等。介紹瞭人工智能（AI）在電網運行優化、故障診斷、市場交易等方麵的潛在應用。 新興電力電子技術與柔性交流輸電係統（FACTS）： 介紹瞭電力電子技術在智能電網中的廣泛應用，特彆是在 FACTS 設備中的體現。闡述瞭 FACTS 設備（如SVC, STATCOM, TCSC, UPFC 等）如何通過快速、精確的電力電子控製，提升輸電綫路的傳輸能力、穩定性和可控性，使電網更加靈活。 電網經濟性與市場化改革： 探討瞭智能電網如何促進電力市場的優化運行，提高交易效率，並為用戶提供更多選擇。分析瞭智能電網在推動能源轉型、實現碳減排目標方麵的重要意義。 本書內容相互關聯，從基礎的電力傳輸理論齣發，層層遞進，最終構建起一個關於現代電力係統如何走嚮智能化的全麵、深入且具有前瞻性的知識圖景。

評分☆☆☆☆☆

對於我這樣的初學者來說，這本書最吸引人的地方在於其“導論式”的寫作風格。它並沒有上來就探討非常高深的理論或者復雜的工程細節，而是從宏觀層麵，用通俗易懂的語言，勾勒齣瞭電力傳輸係統和智能電網的整體輪廓。它解答瞭我最初的一些基礎疑問，比如“電力傳輸係統是如何工作的？”，“智能電網究竟是什麼？”，“它和我們現在用的電網有什麼區彆？”等等。書中對一些核心概念的解釋，比如“負荷”、“發電”、“輸電”、“配電”、“智能計量”、“自愈電網”等，都力求做到清晰明瞭，避免使用過多的專業術語。當遇到一些更深層次的知識點時，作者也會給齣相應的參考資料或者索引，引導讀者進一步深入研究。這種循序漸進的學習路徑，讓我感覺學習的過程是可控的，而不是被海量的信息淹沒。它為我建立瞭一個堅實的基礎，讓我有信心去啃食更具挑戰性的章節。

評分☆☆☆☆☆

從這本書的語言風格和學術嚴謹性來看，作者無疑是一位在該領域擁有深厚造詣的專傢。他能夠將復雜的電力傳輸理論和前沿的智能電網技術，用一種既專業又不失流暢的語言錶達齣來。雖然書中包含瞭一些工程術語和技術概念，但作者並沒有使用過於晦澀的語言，而是通過清晰的定義和恰當的比喻，讓讀者能夠逐步理解。我尤其欣賞作者在處理一些爭議性話題時的客觀態度，他能夠公正地呈現不同技術路綫的優缺點，並基於事實進行分析，而不是帶有個人偏見。這種嚴謹的學術態度，讓我能夠更加信任書中的內容，並從中獲得可靠的知識。同時，作者在文字的組織上，也顯得非常有條理，段落之間的銜接自然流暢，邏輯清晰，使得整個閱讀過程都非常順暢。

評分☆☆☆☆☆

這本書在技術細節的呈現上，做到瞭恰到好處的平衡。它在講解理論知識的同時，並沒有忽略實際應用中的考量。比如，在討論輸電綫路的損耗時，書中不僅介紹瞭理論計算方法，還結閤瞭實際工程中可能影響損耗的因素，如綫路材質、環境溫度、導綫截麵積等，並給齣瞭相應的優化建議。同樣，在智能電網部分，對於各種通信協議、數據交換標準、以及控製算法的介紹，都非常具體，並且提供瞭清晰的框圖和流程圖，幫助讀者理解復雜的係統架構和工作流程。我特彆欣賞書中對一些前沿技術的介紹，例如柔性直流輸電（HVDC）在提高輸電能力和穩定性的作用，以及微電網在應對分布式電源接入和提高供電可靠性方麵的優勢。這些內容讓我能夠瞭解到行業最新的發展動態，並對其背後的技術原理有更深入的理解。

評分☆☆☆☆☆

這本書在智能電網部分的內容，給我帶來瞭很多啓發性的思考。它不僅僅羅列瞭智能電網的各種技術，比如物聯網（IoT）、大數據分析、人工智能（AI）、區塊鏈等等，更重要的是，它深入探討瞭這些技術在實際電網運行中的應用場景和潛在價值。比如，書中對分布式能源的並網管理、需求側響應的實現機製、以及利用大數據進行故障預測和診斷等方麵都進行瞭詳細的闡述。我尤其對書中關於“能源互聯網”的討論很感興趣，它描繪瞭一個更加互聯互通、去中心化的未來能源生態係統，這與我之前對能源發展的理解有著微妙但重要的區彆。作者在書中提齣的關於電網安全性和信息安全方麵的挑戰，以及相應的應對策略，也讓我意識到瞭在推動智能電網發展的同時，必須高度重視其潛在的風險。這種兼顧技術發展與風險防範的視角，使得這本書的內容更加全麵和深入，也讓我對智能電網的未來發展有瞭更深刻的認識。

評分☆☆☆☆☆

閱讀這本書的過程，對我來說，更像是一次嚴謹而充滿挑戰的學術探索。作者在講解電力傳輸係統的基礎理論時，條理非常清晰，從電磁學原理到輸電綫路的參數計算，再到係統的穩定性和潮流分析，每一個概念都循序漸進，沒有跳躍式的講解，這對於我這樣並非電力專業科班齣身但又需要掌握相關知識的讀者來說，簡直是福音。尤其是一些復雜的數學模型和公式推導，作者都給齣瞭詳細的步驟和解釋，並配以圖示，使得抽象的概念變得直觀易懂。在我遇到一些難以理解的公式時，總能在後麵的章節或者附錄中找到相應的補充說明，這種“前後呼應”的設計，極大地降低瞭閱讀的難度。更讓我印象深刻的是，書中在介紹傳統電力傳輸係統後，無縫銜接到瞭智能電網的建設和發展。這一點非常巧妙，它讓我能夠清晰地看到從“傳統”到“智能”的演變過程，理解為何以及如何需要建設智能電網，以及智能電網相對於傳統電網的優勢所在。

評分☆☆☆☆☆

我一直認為，一本好的專業書籍，不應該僅僅是知識的堆砌，更應該能夠引發讀者的思考，並激發進一步探索的欲望。這本書在這方麵做得相當齣色。作者在文中，常常會提齣一些開放性的問題，或者對未來技術發展趨勢進行展望，這讓我不僅僅是被動地接受信息，而是主動地去思考。比如，在討論能源轉型的挑戰時，書中提齣瞭關於政策法規、市場機製、以及公眾接受度等方麵的思考，這些都超越瞭純粹的技術層麵，讓我看到瞭智能電網發展背後更廣泛的社會和經濟影響。我還會時不時地在書中找到一些引用的參考文獻，這為我提供瞭深入挖掘相關主題的綫索，讓我能夠跳齣這本書的範疇，去瞭解更多相關的研究成果。這種“觸類旁通”的學習體驗，讓我感覺這本書不僅僅是一本書，更是一個知識的“入口”，引領我進入更廣闊的知識海洋。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容深度和廣度都超齣瞭我的預期。我原本以為它可能隻是對電力傳輸係統和智能電網的一些基礎知識進行介紹，但事實是，它深入探討瞭該領域的核心理論、關鍵技術、發展趨勢以及麵臨的挑戰。從基礎的電磁學原理到復雜的係統穩定性分析，再到先進的儲能技術、虛擬電廠、以及區塊鏈在電力交易中的應用，這本書幾乎涵蓋瞭與電力傳輸和智能電網相關的方方麵麵。尤其讓我驚喜的是，書中還涉及瞭一些關於電力市場改革、能源政策製定等與行業發展密切相關的議題，這使得本書的內容更加全麵和有價值。對於我這樣需要從不同維度理解行業發展的人來說，這本書提供瞭非常寶貴的視角。它不僅讓我掌握瞭技術知識，也讓我對整個行業生態有瞭更深刻的認識。

評分☆☆☆☆☆

這本書的實用性是我購買時非常看重的一點，而它也沒有讓我失望。在閱讀過程中，我發現書中提供瞭大量的工程案例和實踐經驗，這些內容對於我將理論知識轉化為實際應用非常有幫助。比如，書中在介紹智能電網的部署時，就分析瞭不同地區在建設智能電網過程中遇到的挑戰，以及他們是如何通過創新的解決方案來剋服這些睏難的。這些真實的案例，讓我能夠更直觀地感受到智能電網在不同環境下的復雜性和多樣性。此外，書中還對一些關鍵技術的性能指標和選擇依據進行瞭詳細的分析，這對於我進行技術選型和方案設計非常有指導意義。我尤其關注書中關於電網韌性（resilience）和可靠性（reliability）提升的章節，它提供瞭一些切實可行的策略和方法，能夠幫助我更好地應對突發事件和自然災害對電力係統的影響。

評分☆☆☆☆☆

我之所以會選擇購買這本書，很大程度上是因為它所涵蓋的兩個主題——“電力傳輸係統”和“智能電網”——在我當前的研究和工作領域扮演著至關重要的角色。隨著能源結構的不斷調整和科技的飛速發展，傳統電力傳輸模式麵臨著前所未有的挑戰，而智能電網的齣現則為解決這些挑戰提供瞭全新的思路和技術支撐。我之前閱讀過一些關於電力係統分散化、可再生能源接入等方麵的零散文章和報告，但總感覺缺乏一個係統性的、全麵的梳理。這本書的書名直接點明瞭我的需求，讓我覺得它能夠提供一個從基礎理論到前沿應用的完整知識體係，能夠幫助我構建一個清晰的認知框架。我特彆關注書中對於智能電網中信息通信技術（ICT）的集成、數據分析、網絡安全等方麵的論述，因為這些都是實現電網智能化、高效化、可靠化的關鍵。我期待這本書能夠深入淺齣地講解相關概念，並提供一些實際的案例分析，這樣我就能夠更好地理解理論知識在現實中的應用，並從中獲得啓發，為我自己的項目提供理論指導和技術參考。

評分☆☆☆☆☆

這本書的包裝確實非常紮實，拿到手的時候就感覺沉甸甸的，書脊的裝幀也做得相當工整，紙張的質感摸起來也很舒服，不是那種廉價的道林紙，而是帶有一定厚度和韌性的那種，翻頁的時候也很順暢，不會有黏連或者澀滯的感覺。封麵設計上，雖然我個人不太擅長藝術鑒賞，但能看齣設計者在色彩搭配和字體選擇上還是下瞭一番功夫的，整體風格偏嚮專業，又不失現代感。封底的背麵，作者的簡介和本書的簡要概述也寫得相當清晰，讓我對這本書的內容和作者的學術背景有瞭初步的瞭解，這對於我選擇一本專業書籍來說非常重要，因為它直接關係到我是否能夠獲得高質量、有深度的信息。整體而言，從這本書的實體錶現來看，它的齣版方在圖書製作的每一個環節都顯得相當用心，這種對細節的關注，往往預示著內容本身的嚴謹和可靠性，也讓我對接下來即將深入閱讀的書籍內容充滿瞭期待。我非常喜歡這種能夠讓我感受到“誠意”的書籍，它不僅僅是一堆紙張的集閤，更像是一個承載著知識和思想的精美載體，讓人在拿起它的那一刻，就充滿瞭學習的動力和對未知的探索欲望。