电力系统电能质量（第3版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] Roger C.Dugen，[美] Mark F.McGranaghan，[美] Surya Santoso 等 著，欧阳森 译

图书标签:

• 电力系统
• 电能质量
• 谐波
• 电压闪变
• 电力电子
• 电力市场
• 可靠性
• 标准
• 测试
• 分析

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121210198

版次：3

商品编码：11297749

包装：平装

开本：16开

出版时间：2013-08-01

页数：396

字数：634000

正文语种：中文

内容简介

　　《电力系统电能质量（第3版）》是一本全面介绍电能系统质量问题的最新专著，其主要内容是电能质量问题的识别以及如何避免问题的产生。《电力系统电能质量（第3版）》涵盖的内容包括：电能质量的相关术语和定义、电压凹陷和中断的保护方法、谐波和谐波畸变的解决方法、瞬态过电压、长期电压波动、IEC和IEEE标准、分布式发电系统的电能质量、电能质量的监测等。与同类书籍相比，《电力系统电能质量（第3版）》的内容更加全面、深入和详细，可以说是一本电能质量问题的百科全书。

目录

第1章 简介
1.1 什么是电能质量
1.2 电能质量＝电压质量
1.3 我们最关心电能质量的哪些方面
1.4 电能质量评估流程
1.5 哪些人会使用本书
1.6 内容简介

第2章 指标和定义
2.1 词汇一致的需要
2.2 电能质量问题的一般分类
2.3 瞬态现象
2.3.1 冲击性瞬态现象
2.3.2 振荡性瞬态现象
2.4 长时电压变动
2.4.1 过电压
2.4.2 欠电压
2.4.3 持续电压中断
2.5 短时电压变动
2.5.1 电压中断
2.5.2 暂降
2.5.3 暂升
2.6 电压不平衡
2.7 波形畸变
2.8 电压波动
2.9 电力系统频率偏差
2.10 电能质量术语
2.11 不明确的术语
2.12 CBEMA和ITI曲线
2.13 参考资料

第3章 电压暂降和中断
3.1 公用配电系统设计
3.1.1 中性线多处接地的四线系统
3.1.2 三角形三线系统
3.1.3 欧洲式的配电系统
3.1.4 辐射状配电网配置/结构
3.2 电压暂降和中断的根源
3.3 电压暂降特性评估
3.3.1 脆弱区域
3.3.2 设备电压暂降敏感度
3.3.3 输电系统的暂降特性评估
3.3.4 公用配电系统暂降特性评估
3.4 保护的基本原理
3.5 终端用户的解决方案
3.5.1 铁磁谐振变压器
3.5.2 磁合成器
3.5.3 有源串联补偿器
3.5.4 在线式UPS
3.5.5 后备式UPS
3.5.6 混合式UPS
3.5.7 电动发电机组
3.5.8 飞轮储能系统
3.5.9 超导磁体储能（SMES）装置
3.5.1 0静止转换开关和快速转换开关
3.6 不间断运行方案之间的经济性评估
3.6.1 电压暂降事件的成本评估
3.6.2 不同解决方案的成本和效果分析
3.6.3 经济性比较分析
3.7 电动机启动引起的电压暂降
3.7.1 电动机的启动方法
3.7.2 全电压启动时的暂降严重性评估
3.8 电网系统故障清除问题
3.8.1 过电流协调保护原理
3.8.2 熔断器
3.8.3 重合闸
3.8.4 节省熔断器
3.8.5 带脉冲关闭技术的重合闸装置
3.8.6 可靠性
3.8.7 取消节省熔断器的影响
3.8.8 增加分段
3.8.9 中线或分接头重合闸装置
3.8.10 瞬时重合闸
3.8.11 单相脱扣
3.8.12 限流熔断器
3.8.13 自适应继电保护
3.8.14 忽略三次谐波电流
3.8.15 预防电网故障
3.8.16 故障定位
3.9 利用电压和电流测量的故障定位
3.9.1 基于阻抗的故障定位方法
3.9.2 早期故障定位
3.9.3 故障电流曲线
3.10 参考资料

第4章 瞬态过电压
4.1 瞬态过电压的根源
4.1.1 电容投切
4.1.2 电容投切瞬态的放大
4.1.3 电容释能过程中的再次放电
4.1.4 雷击
4.1.5 铁磁谐振
4.1.6 其他开关切换瞬态
4.2 过电压保护原理
4.3 过电压保护设备
4.3.1 避雷器和瞬态电压浪涌抑制器
4.3.2 隔离变压器
4.3.3 低通滤波器
4.3.4 低阻抗功率调节器
4.3.5 电网浪涌避雷器
4.4 电网电容器投切的瞬变现象
4.4.1 投切时间
4.4.2 接入电阻
4.4.3 同步合闸
4.4.4 电容器位置
4.5 供电系统雷击保护
4.5.1 屏蔽
4.5.2 线路避雷器
4.5.3 低压侧浪涌
4.5.4 电缆保护
4.5.5 Scout避雷器策略
4.6 铁磁谐振管理
4.7 与负载相关的切换瞬态问题
4.7.1 可调速驱动设备（ASD）的频繁跳闸
4.7.2 负载切换的瞬态问题
4.7.3 变压器励磁
4.8 瞬态分析的计算机工具
4.9 参考资料

第5章 谐波的基本原理
5.1 谐波畸变
5.2 电压与电流畸变
5.3 谐波与瞬态
5.4 非正弦状态下的电力系统参数
5.4.1 有功功率、无功功率和视在功率
5.4.2 功率因数：相移功率因数和真实功率因数
5.4.3 谐波相序
5.4.4 3倍数次谐波
5.5 谐波指标
5.5.1 总谐波畸变率
5.5.2 总需求畸变率
5.6 商业负载中的谐波源
5.6.1 单相供电电源
5.6.2 荧光灯
5.6.3 暖通空调和电梯系统中的变频调速设备
5.7 工业负载中的谐波源
5.7.1 三相电力变换装置
5.7.2 电弧性设备
5.7.3 铁磁饱和设备
5.8 谐波源定位
5.9 系统响应特性
5.9.1 系统阻抗
5.9.2 电容阻抗
5.9.3 并联谐振
5.9.4 串联谐振
5.9.5 电阻和电阻性负载的影响
5.10 谐波畸变的影响
5.10.1 对电容的影响
5.10.2 对变压器的影响
5.10.3 对电动机的影响
5.10.4 对通信的影响
5.10.5 对电能和需量计量的影响
5.11 间谐波
5.12 参考文献
5.13 参考书目

第6章 谐波应用技术
6.1 谐波畸变评估
6.1.1 公共连接点的概念
6.1.2 供电系统的谐波评估
6.1.3 终端用户设备的谐波评估
6.2 谐波抑制原理
6.2.1 减少负载的谐波电流
6.2.2 滤波
6.2.3 改变系统频率响应
6.3 抑制谐波的位置
6.3.1 在电力配网馈线
6.3.2 在终端用户的设备
6.4 谐波研究
6.4.1 谐波研究的步骤
6.4.2 搭建系统模型
6.4.3 谐波源建模
6.4.4 谐波分析的计算机工具
6.4.5 基于计算机的谐波分析——历史回顾
6.5 抑制谐波畸变的设备
6.5.1 串联电抗器或扼流线圈
6.5.2 Z形变压器
6.5.3 无源滤波器
6.5.4 有源滤波器
6.6 谐波滤波器设计：一个实例分析
6.7 实例分析
6.7.1 计算中性线电流和变压器降容
6.7.2 感应炉引起的间谐波
6.8 谐波标准
6.8.1 IEEE5191992
6.8.2 IEC的谐波标准概述
6.8.3 IEC6100022
6.8.4 IEC6100032和IEC6100034
6.8.5 IEC6100036
6.8.6 NRS04802
6.8.7 EN 50160
6.9 参考文献
6.1 0参考书目

第7章 长时电压变化
7.1 电压调节原理
7.2 用于电压调节的设备
7.2.1 分级式电压调节器
7.2.2 铁磁谐振变压器
7.2.3 电子抽头挡位调节器
7.2.4 磁合成器
7.2.5 在线式UPS系统
7.2.6 电动发电机组
7.2.7 静止无功补偿器（SVC）
7.3 电网电压调节的应用
7.3.1 线路电压降补偿器
7.3.2 串联型调节器
7.4 用于电压调节的电容器
7.4.1 并联电容器
7.4.2 串联电容器
7.5 终端用户的电容应用
7.5.1 功率因数校正电容器的安装位置
7.5.2 电压升高
7.5.3 减少电力系统线损损失
7.5.4 减少线路电流
7.5.5 位移功率因数与真功率因数
7.5.6 电容器数量的选择
7.6 具有分布式能源的电网电压的调节
7.7 电压闪变*
7.7.1 电压闪变源
7.7.2 抑制技术
7.7.3 电压闪变定量分析
7.8 参考文献
7.9 参考书目

第8章 电能质量基准
8.1 简介
8.2 基准管理程序
8.3 电压有效值变动指标
8.3.1 有效值变动事件特性分析
8.3.2 有效值变化性能指标
8.3.3 美国电科院DPQ项目的SARFI
8.3.4 指标计算过程的例子
8.3.5 供电企业的应用
8.4 谐波指标
8.4.1 采样技术
8.4.2 三相谐波电压测量值的特性
8.4.3 谐波指标的定义
8.4.4 谐波基准数据
8.4.5 季节性影响
8.5 电能质量合同
8.5.1 有效值波动的协议
8.5.2 谐波协议
8.5.3 合同示例
8.6 电能质量保险
8.6.1 电能质量保险概念概述
8.6.2 保险政策设计
8.6.3 电能质量投资成本的调整
8.7 电能质量状态估计
8.7.1 通用途径
8.7.2 监测点的数量
8.7.3 有效值波动估计
8.7.4 对仿真器的需求
8.8 考虑电能质量的配网规划
8.8.1 规划过程
8.8.2 风险与期望值
8.8.3 系统仿真工具
8.8.4 故障发生率
8.8.5 过电流装置响应
8.8.6 用户损失成本
8.9 参考文献
8.1 0参考书目

第9章 分布式电源（DG）与电能质量
9.1 分布式电源的复兴
9.1.1 分布式电源的利益的观点
9.1.2 互联的观点
9.2 分布式电源技术
9.2.1 往复式发动机的发电机组
9.2.2 燃气轮机
9.2.3 燃料电池
9.2.4 风力发电机
9.2.5 小型光伏系统
9.3 与供电企业的接口
9.3.1 同步发电机
9.3.2 非同步发电机（感应发电机）
9.3.3 电力电子逆变器
9.4 电能质量问题
9.4.1 持续中断
9.4.2 电压调节
9.4.3 谐波
9.4.4 电压暂降
9.5 操作上的冲突
9.5.1 电网故障排除的需求
9.5.2 重合闸
9.5.3 继电保护的干扰
9.5.4 电压调节问题
9.5.5 谐波
9.5.6 孤岛运行
9.5.7 铁磁谐振
9.5.8 并联电容器的相互作用
9.5.9 变压器接线方式
9.6 低压配网中的分布式电源*
9.6.1 配电网络运行的基本原理
9.6.2 网络中相互影响的问题汇总
9.6.3 配网中的分布式电源的集成技术
9.7 分布式电源的选址
9.8 互联标准
9.8.1 主要的工业标准
9.8.2 互联的需求
9.8.3 一个简单的互联方案
9.8.4 一个复杂的互联方案
9.9 小结
9.1 0参考文献
9.1 1参考书目

第10章 接线与接地
10.1 相关标准
10.2 定义
10.3 接地的原因
10.4 典型的接线与接地问题
10.4.1 导体与连接器的问题
10.4.2 安全接地的疏忽
10.4.3 多中性线的接地连接
10.4.4 不接地设备
10.4.5 附加的接地棒
10.4.6 接地回路
10.4.7 不合适的中性线
10.5 接线与接地问题的对策
10.5.1 正确的接地习惯
10.5.2 接地电极（棒）
10.5.3 进线口连接
10.5.4 配电盘屏
10.5.5 隔离地
10.5.6 独立的分支系统
10.5.7 信号接地技术
10.5.8 更多关于敏感设备的接地
10.5.9 接线与接地对策汇总
10.6 参考书目

第11章 电能质量监测
11.1 监测的注意事项
……

前言/序言

　　译者序
　　随着电子技术、电力电子技术、信息技术等的高速发展，各类非线性负荷比例不断提高，现代电网的规模日渐扩大，复杂性不断提高，智能化发展日益明显，电力企业、用电用户和各类设备制造商都日益关注电能质量（Power Quality）问题。近20年来，国内外在这方面已有大量的著作、科研论文出版或发表。
　　本书共11章，兼顾供电企业和用电用户所关心的内容，分析了主要的电能质量问题，全书重点对电压暂降、谐波问题进行分析，并兼顾了暂态过电压、长时电压变化、接线与接地等具有广泛影响和普遍关注的内容，还专门用一章（第9章）对分布式电源与电能质量展开阐述。译者2000年攻读博士学位时，以配网电能质量的信号处理和监测技术为主攻方向，当时就关注了Dugan的这本书。随着电能质量问题的日益复杂，原著作者对本书也进行了相应修改。
　　本书善于以简明的语言对每一类电能质量问题进行高度总结，更以大量的实例进行详细解析，并提供了极具参考价值的文献列表。本书的各位作者都具有多年的理论研究和工程应用经验，整本书结构科学合理，层次分明，内容深入浅出，密切联系实际应用，是一本不可多得的电能质量方面的专著。译者相信本书既适用于初学者（包括各类在校生和相关领域的工程人员），也对学者和业界资深人士大有帮助。
　　在本书的翻译过程中，华南理工大学的硕士研究生石怡理、黄瑞艺、袁金晶等参与了部分章节的翻译，并在图表整理中做了大量工作，杨家豪、冯天瑞也参与了本书的翻译，在此表示由衷的感谢。
　　由于时间紧迫，译者水平所限，书中难免有错误和不妥之处，恳请广大读者批评指正。
　　欧阳森
　　2012年8月于广州
　　华南理工大学

好的，这里为您提供一份关于《电力系统电能质量（第3版）》的图书简介，其中不涉及该书的具体内容，并力求详细、自然地描述一个电力系统领域相关书籍可能包含的、但与“电能质量”主题无关的方面。 --- 书名参考：《现代电力系统运行与控制技术精要》 引言： 电力系统是支撑现代社会运行的基石，其安全、稳定、高效的运行是国民经济发展的重要保障。随着电力系统的日益复杂化、大规模化以及接入大量新能源接入，对系统整体的运行特性、控制策略以及继电保护的适应性提出了全新的要求。本书旨在深入探讨电力系统运行、规划与控制领域的核心理论与先进技术，为电力系统工程师、科研人员及高年级学生提供一个全面而深入的学习与参考平台。本书内容聚焦于传统电力系统运行的物理基础、现代控制理论在电力系统中的应用，以及在应对系统变化时所需的关键技术手段。 第一部分：电力系统基础理论与建模 本部分着重回顾并深化读者对电力系统基本运行规律的理解。首先，系统地梳理了电力系统的基本构成、运行模式及其拓扑结构分析。重点讨论了系统的稳态分析方法，包括潮流计算的理论基础、数值算法的演进，以及在不同运行条件下如何精确地求解系统的电压、电流和功率分布。 在动态特性方面，深入剖析了电力系统的同步发电机、输电线路、变压器等元件的非线性机电暂态模型构建。这部分内容强调了模型简化与精确性之间的平衡，为后续的动态稳定性分析打下坚实基础。特别地，对电力系统中的惯量和阻尼效应进行了详细的数学描述，分析了这些参数对系统整体动态行为的决定性影响。此外，本部分还涉及电力系统状态估计的理论框架，包括数据预处理、观测器的设计，以及如何利用冗余测量数据提高系统状态评估的可靠性与准确性。 第二部分：电力系统稳定性和暂态分析 电力系统的稳定性是运行控制的生命线。本书将稳定性分析划分为不同的时间尺度和范畴进行深入探讨。在同步机暂态稳定方面，详细阐述了功角稳定、电压稳定和频率稳定的基本判据和机理。着重介绍了等面积定则的物理意义及其局限性，并引入了更先进的奇异面分析法和能量函数法来评估系统的极限稳定边界。 针对系统的快速暂态过程，本书详细介绍了暂态仿真技术。包括电磁暂态仿真（EMT）与机电暂态仿真（EMT）的区别与联系。重点分析了在发生大型短路故障、开关操作等突发事件时，系统内部各元件的动态响应规律，以及如何通过仿真工具精确预测系统行为。这部分内容为设计有效的暂态稳定控制措施提供了理论依据。 第三部分：电力系统先进控制与运行优化 随着电力系统规模的扩大和运行复杂性的增加，传统的基于经验的运行方式已无法满足需求。本部分聚焦于现代控制理论在电力系统中的应用，旨在提升系统的运行效率与鲁棒性。 1. 自动发电控制（AGC）与调频调压： 系统介绍了AGC系统的结构、控制目标以及面向多区域互联系统的协调控制策略。详细分析了频率和有功功率的动态偏差如何被AGC系统快速有效地消除，并探讨了在不同负荷特性下控制参数的整定方法。 2. 励磁系统与无功补偿控制： 深入研究了同步发电机的自动电压调节器（AVR）的设计原理及其对系统暂态电压稳定性的影响。详细分析了各种静止无功发生器（SVG）、SVC等先进无功补偿设备的工作原理，以及如何通过优化无功功率的分配来维持系统电压在安全范围内。 3. 结构化控制与先进稳定器： 本章介绍了如何利用结构化控制理论设计出鲁棒的控制器。重点介绍了电力系统稳定器（PSS）的设计，包括其作用机理、如何有效抑制低频振荡模式，并讨论了如何选择合适的测试模式和观测信号来优化PSS的性能参数。 第四部分：继电保护与故障诊断 继电保护是电力系统安全运行的最后一道防线。本书系统阐述了主保护与后备保护的配置原则。 1. 传统保护原理的深化： 详细分析了电流速断保护、定时限过流保护、距离保护（阻抗式和单元式）的工作原理，并深入探讨了高电阻接地、暂态过程对这些保护动作选择性和可靠性的影响。 2. 新型保护技术： 针对日益复杂的输电网络和特高压系统，介绍了基于同步相量测量单元（PMU）的广域保护技术（WAMPAC）。探讨了如何利用高精度同步数据进行故障的快速识别、定位与隔离，以适应高速变化的系统动态。同时，也涵盖了对发电机内部故障保护和母线差动保护的最新发展。 结论： 本书内容覆盖了电力系统从基础理论、运行稳定到高级控制和保护的完整链条。它不仅是电力系统专业人员日常工作的有力参考工具，更是一本能够引导读者掌握电力系统核心技术的权威教材。通过对这些关键技术的深入理解和应用，电力系统的安全、可靠和经济运行将得到进一步的保障。

评分☆☆☆☆☆

我从事电力行业的现场运维工作快十年了，说实话，市面上关于电能质量的书籍汗牛充栋，但真正能指导一线操作的却少之又少。很多书写得太理论化，感觉像是给研究生准备的教科书，实际操作中根本用不上那些复杂的矩阵变换。然而，这本《电力系统电能质量（第3版）》，在保持学术严谨性的同时，对实际故障排查和治理措施的讨论深度，绝对是超乎我的预期的。它没有回避那些让人头疼的实际问题，比如大型风电机组并网带来的电压波动，或者高功率变频器造成的系统谐振风险。更让我印象深刻的是，书中对于不同治理设备（如SVG、SVC、有源滤波器）的工作原理、适用场景以及经济性比较，都有非常详尽且实事求是的分析。这对于我们制定具体的治理方案时，提供了非常可靠的决策依据。以前遇到一些疑难杂症，常常要在不同标准和经验之间摇摆不定，但读完这一版后，我感觉心里更有底气了，知道如何从系统层面去诊断问题，而不是仅仅停留在现象的描述上。这书的实用价值，对于我们这些一线工程师来说，是无可替代的。

评分☆☆☆☆☆

我主要负责大型工业用户的供电可靠性评估。在实际工作中，客户对电压质量的敏感度极高，一个微小的电压波动都可能导致昂贵的生产线停机。坦率地说，我之前使用的很多资料在处理“随机性”和“不确定性”的电能质量事件时显得力不从心。但这本书的第三版，在随机过程理论在电能质量分析中的应用上，做了非常扎实的扩展。它不仅提供了计算工具，更重要的是，它深入剖析了如何基于历史数据和概率模型，来评估系统在极端工况下的风险敞口。书中对各种电能质量事件的分类、量化和报告格式的建议，都具有极高的可操作性。特别是对于瞬态过电压和持续性电压偏差的统计分析方法，提供了非常成熟的数学工具。这本书的排版和逻辑流也十分清晰，虽然内容专业，但通过合理的章节组织和索引，使得查找特定问题的解决方案变得高效便捷。它真正体现了“科学管理”的理念，将原本看似混乱的现场问题，转化为可以被量化、预测和控制的工程参数。

评分☆☆☆☆☆

作为一名电力系统规划设计人员，我对于标准和规范的更新非常敏感。电网结构在不断变化，新的接入设备层出不穷，对电能质量的要求也水涨船高。我关注到这本《电力系统电能质量（第3版）》在吸纳了近些年国际上最新的技术发展和标准修订方面做得非常到位。特别是关于微电网和分布式能源并网带来的互扰问题，书中的论述已经超越了传统的集中式电力系统的范畴。它详细讨论了如何在新一代电网架构下，重新审视和定义电能质量的指标体系。书中对于测量技术和监测网络的发展趋势也有所涉及，这对于我们设计先进的、实时的电能质量管理系统至关重要。很多文献只是零星地提到这些前沿技术，但这本书将其系统地整合到了一个完整的理论框架中。对我而言，这本书的价值在于它提供了一个前瞻性的视角，让我在做未来规划时，能够预见到可能出现的技术挑战，并提前准备好相应的技术储备。它不只是一本工具书，更像是一份行业发展的路线图。

评分☆☆☆☆☆

我是一个对电力系统历史演变和技术哲学有浓厚兴趣的业余爱好者。阅读《电力系统电能质量（第3版）》的过程，与其说是学习知识，不如说是一种智力上的探索之旅。这本书的叙事风格非常老练，它没有刻意去“迎合”读者，而是以一种非常严谨的学者态度，将复杂的电能质量现象还原到最基本的物理定律和数学模型中去解释。我特别喜欢它在讨论“无功功率”和“谐波功率”概念时的那种辩证性，它清晰地界定了什么是“有用”的电能，什么又是“有害”的干扰。这种对基本概念的深刻剖析，使得读者在面对新的电能质量问题时，能够迅速抓住问题的本质，而不是被表面的复杂性所迷惑。书中对经典理论的重述部分，虽然看似基础，但其深度和严谨性，足以让任何一位资深专业人士都能从中获得新的体悟。它有一种沉淀感，读起来让人感觉知识结构非常扎实，仿佛在与一位深谙此道的大师对话，而非仅仅在阅读一本技术手册。

评分☆☆☆☆☆

这本《电力系统电能质量（第3版）》简直是电力领域的一本宝典，我一个电力工程专业的本科生，拿到这本书简直如获至宝。我记得当时刚开始接触电力系统分析时，那些复杂的数学模型和抽象的概念总是让我望而却步，特别是涉及到谐波、电压暂降这些实际运行中经常碰到的问题时，感觉书本上的理论和实际情况总是有点脱节。但这本书的第三版，在理论的深度上保持得很好，同时对实际应用的阐述也做了大量的更新和补充。它不仅仅是告诉你“是什么”，更重要的是告诉你“为什么会这样”以及“该怎么处理”。比如，它对现代电力电子设备接入电网后引起的非线性问题，给出了非常清晰的分析框架和计算方法。我特别欣赏作者在阐述暂态过程时，那种层层递进的逻辑性，从基础的傅里叶分析到复杂的系统级影响评估，过渡得非常自然，让人能够逐步建立起对电能质量问题的全局认识。对于我们这些即将踏入这个行业的年轻人来说，这本书提供的不仅仅是知识，更是一种解决复杂工程问题的思维方式。书中的图示和案例也设计得非常巧妙，能有效地帮助理解那些在文字描述中难以把握的物理现象。

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