无功补偿与谐波治理方案设计及案例分析

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徐永海,姚宝琪 著
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出版社: 中国水利水电出版社
ISBN:9787517046196
版次:1
商品编码:12030972
包装:平装
开本:16开
出版时间:2016-07-01
用纸:胶版纸
页数:208
字数:308000

具体描述

内容简介

  本书在对无功功率补偿与常用补偿装置基本原理介绍的基础上,重点以工程实际中应用*为广泛的无源电力滤波装置为例,阐述了无功补偿与谐波治理工程的设计方案和设计方法,进而以实际工程案例为依托,分门别类从供电系统、电动机类负荷、冶炼、电解、焊接、轧钢企业以及其他典型企业无功补偿与谐波治理等多个方面,对涵盖电网与典型行业用户的无功补偿与谐波治理问题进行了分析;同时,本书还对已在工程实际中得到越来越多应用的APF、SVC与STATCOM的工程应用情况进行了分析。本书最后一章对无功补偿与谐波治理工程中若干特殊和疑难问题的处理方法进行了总结分析。


《电力系统运行与控制:理论、方法与实践》 本书旨在全面深入地探讨现代电力系统运行与控制的关键技术、理论基础及其在实际工程中的应用。随着电力系统规模的不断扩大、负荷形式的多样化以及可再生能源的接入,电力系统的稳定运行、高效调度和可靠供电面临着前所未有的挑战。本书紧密结合当前电力工业的发展趋势和技术前沿,力求为读者提供一个系统、前瞻的学习平台。 核心内容聚焦: 1. 电力系统基础理论与运行机理: 潮流计算与分析: 详细阐述稳态潮流的基本计算方法,包括牛顿-拉夫逊法、PQ分解法等,并分析潮流计算在系统规划、运行和故障分析中的作用。深入探讨潮流分布对系统损耗、电压稳定性和设备过载的影响。 暂态稳定分析: 深入讲解电力系统在扰动(如短路、机组甩负荷)后的动态响应,分析影响系统暂态稳定的主要因素,如发电机转子动力学、励磁系统、调速器等。介绍各种暂态稳定分析方法,包括等值化技术和数值积分法,并讨论提高系统暂态稳定性的策略。 电压稳定分析: 阐述电压稳定性的概念,区分稳态电压稳定和动态电压稳定。分析导致电压不稳定的原因,如负荷特性、无功功率不足、线路参数等。介绍电压稳定性的评估方法,包括P-V曲线、Q-V曲线分析,以及时域仿真分析。 电力系统频率稳定性: 讲解频率波动的机理,重点分析一次调频、二次调频和三次调频在维持系统频率稳定中的作用。讨论调频励磁、调速器特性参数的设定对频率响应的影响,以及频率偏差的经济调度问题。 2. 现代电力系统运行控制技术: 调度与经济调度: 详细介绍电力调度在保证系统安全、经济运行中的核心地位。深入讲解经济调度的理论基础,包括目标函数(成本最小化)和约束条件(功率平衡、设备容量限制等)。介绍求解经济调度的各种算法,如增量成本法、拉格朗日乘子法,以及考虑环保约束下的经济调度。 无功功率与电压控制: 深入分析无功功率在电力系统运行中的重要作用,阐述其与电压水平的密切关系。详细介绍各种无功功率补偿装置,如并联电容器、串联电容器、静止无功补偿器(SVC)、动态无功补偿器(STATCOM)等的工作原理、优缺点及适用场景。讲解如何通过优化无功功率补偿装置的投切和控制,实现系统电压的稳定和电能质量的提升。 系统保护与故障诊断: 介绍电力系统二次保护的基本原理,包括过流保护、差动保护、距离保护等。深入分析继电保护的配置原则和整定计算。探讨故障诊断的技术,包括故障录波器数据分析、故障分析软件应用,以及利用人工智能方法进行故障定位和识别。 黑启动技术: 详细讲解电力系统发生大停电(黑启动)后的恢复过程,包括黑启动电源的选择、启动顺序的制定、母线恢复、负荷恢复等关键步骤。介绍黑启动的策略和演练的重要性。 3. 可再生能源并网与系统集成: 风电、光伏发电的特性与影响: 分析风电和光伏发电的随机性、波动性特点,及其对电网稳定运行的潜在冲击,如频率波动、电压波动、潮流变化等。 可再生能源的并网技术: 介绍不同类型风力发电机组和光伏发电系统的并网要求和控制策略,包括变流器技术、功率预测技术、电压支撑和频率支撑技术。 储能技术在电力系统中的应用: 探讨锂电池储能、抽水蓄能、飞轮储能等不同储能技术的原理、性能特点及其在平抑可再生能源波动、提高电能质量、参与电网调峰调频等方面的作用。 微电网与智能电网: 介绍微电网的概念、构成及其运行模式,探讨其在提高供电可靠性、整合分布式能源、实现能源优化配置方面的优势。初步介绍智能电网的发展理念、关键技术(如通信、感知、控制)以及其对电力系统运行控制模式的变革。 4. 实际工程案例分析与实践经验: 本书将选取若干具有代表性的电力系统运行与控制的实际工程案例,深入剖析其面临的挑战、采取的解决方案以及取得的成果。案例涵盖大型火电厂的稳定运行与协调控制、水电站的经济调度与水库优化管理、特高压输电线路的潮流控制与安全运行、区域电网的负荷预测与调度策略、复杂工业负荷的电压稳定控制等。 通过案例分析,读者可以学习如何在实际工程问题中应用本书所介绍的理论知识和技术方法,理解不同技术方案的权衡与选择,以及在复杂工况下的应对策略。 本书特色: 理论与实践相结合: 既有扎实的理论基础讲解,又注重实际工程中的应用,并通过丰富的案例分析加深理解。 内容全面系统: 涵盖了电力系统运行与控制的各个关键环节,形成了一个完整的知识体系。 紧扣行业前沿: 关注可再生能源并网、储能技术、智能电网等最新发展动态。 语言清晰易懂: 采用严谨但易于理解的语言,配以适量的图表和公式,帮助读者掌握核心概念。 面向读者广泛: 适合高等院校电力工程、自动化等专业的研究生和高年本科生,也可作为电力系统设计、运行、维护和研究人员的参考手册。 通过阅读本书,读者将能深刻理解电力系统运行的内在规律,掌握先进的控制技术和分析方法,提升解决实际工程问题的能力,为我国电力事业的安全、高效、绿色发展贡献力量。

用户评价

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坦白说,我对这本书的期望值是很高的,因为我所在的工厂近期正面临着无功补偿和谐波治理方面的挑战。我们引入了一些新的生产设备,导致电网的功率因数直线下降,同时谐波也明显增多,已经影响到了其他设备的正常运行,甚至有几次因为电压不稳定导致生产中断,损失惨重。翻阅这本书,让我感觉像是找到了“救星”。书中关于提高功率因数的部分,不仅讲解了理论知识,更重要的是,它提供了几种针对不同负荷特性的无功补偿方案,并且详细对比了各自的优劣势,比如对谐波的影响、动态响应速度、维护成本等等。这让我能够结合我们工厂的实际情况,选择最适合的补偿方式。而在谐波治理方面,书中对不同类型滤波器的介绍,特别是对有源滤波器的原理和应用场景的阐述,给了我很大的启发。之前我们只考虑过传统的无源滤波器,但书中也提到了有源滤波器的优势,比如可以补偿动态变化、适应性更强,这让我们重新审视了解决方案。更重要的是,书中关于方案设计的流程非常清晰,从前期的电网谐波分析,到参数的计算,再到设备的选型,每一步都有详细的指导。这对于我们这些在实际工作中需要落地项目的人来说,实在是太宝贵了。

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这本书的吸引力还在于其丰富的案例分析,这正是许多同类书籍所欠缺的。理论讲得再好,终究要落到实践中。我迫不及待地翻阅了后面的案例部分,发现书中收录了多种不同类型的工程案例,涵盖了钢铁、化工、新能源等多个行业。每个案例都详细描述了项目背景、存在的问题(例如电压稳定性差、谐波超标、功率因数低等)、解决方案的设计过程、设备选型依据、现场调试情况,以及最终取得的成效。这些案例不是简单的图文堆砌,而是充满了工程师的智慧和经验。例如,在某个钢铁厂的案例中,书中详细分析了轧机等大功率设备的启停对电网造成的冲击,以及如何通过多级无功补偿与有源滤波器相结合的方案,有效解决了电压波动和谐波问题,使功率因数得到了显著提升,降低了电费支出。另一个案例则聚焦于一个大型数据中心,由于服务器等电子设备产生了大量的谐波,对通信设备造成了干扰,书中采用了先进的混合滤波技术,并给出了详细的参数计算和调试步骤,最终成功将谐波含量控制在国家标准以内。这些案例的分析都非常贴合实际,让我在阅读过程中能够身临其境,仿佛与书中作者一起进行方案设计和现场调试。这种“实战演练”式的学习方式,比单纯的理论学习更有效,也更能激发我的思考和创新。

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自从拿到《无功补偿与谐波治理方案设计及案例分析》这本书,我的工作思路就变得清晰了很多。之前,我们团队在处理一些电网质量问题时,往往是“头痛医头,脚痛医脚”,缺乏系统性的解决方案。而这本书,就像是为我们提供了一套“方法论”。书中对无功补偿原理的讲解非常透彻,无论是静态补偿还是动态补偿,都给出了详细的理论依据和技术细节。我特别喜欢书中关于功率因数改善的章节,它不仅解释了为什么高功率因数很重要,还提供了多种实用的改善方法,并对每种方法的成本效益进行了分析。这对于我们在日常工作中进行方案评估非常有帮助。更让我惊喜的是,书中关于谐波治理的章节,内容非常详实,涵盖了从谐波的产生机理到各种治理技术,再到实际应用中的注意事项。我尤其关注了书中关于有源滤波器的介绍,它在应对动态变化的谐波方面具有独特的优势,这对于我们经常需要处理变频器等设备引起的谐波问题的场景来说,非常有借鉴意义。书中提供的案例分析也极具价值,它们都是真实工程项目中的实践经验总结,比如一个关于水泥厂的案例,就详细展示了如何通过合理的无功补偿和滤波方案,解决了水泥生产过程中产生的谐波污染和电压波动问题,大大提升了设备的运行效率和稳定性。

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坦白说,拿到《无功补偿与谐波治理方案设计及案例分析》这本书,我的第一反应是“终于有本靠谱的了”。作为一名在电力工程领域工作多年的老兵,我深知无功补偿和谐波治理对于维持电网稳定运行的重要性,但同时也深感这项工作的复杂性和挑战性。市面上关于这个主题的书籍不在少数,但很多要么过于陈旧,理论脱离实际;要么过于理论化,缺乏可操作性。这本书则不一样,它在理论深度上做得相当扎实,无论是对各种无功补偿技术的原理分析,还是对谐波产生机理的深入剖析,都展现了作者深厚的功底。更难能可贵的是,它将理论与实践完美结合,提供了大量的、贴合实际的案例分析。我最看重的是书中关于“方案设计”这一环节的详细阐述。它并非简单地罗列技术,而是提供了一套完整的设计思路和流程,从系统分析、参数计算,到设备选型、调试优化,每一步都清晰可见。例如,书中针对一个大型化工厂的案例,详细分析了其生产负荷的特点,如何通过动态无功补偿装置与有源滤波器相结合的方案,有效解决了电压波动和谐波超标的问题,极大地提高了设备的运行效率,降低了能耗。这种“问题-分析-方案-效果”的完整呈现,让我能够站在巨人的肩膀上,快速掌握实际工程中的关键环节。

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阅读这本书的体验,可以说是“干货满满”,让我受益匪浅。我所在的团队主要负责某个区域的电网运维工作,近年来随着新能源的快速发展,电网的电压波动和谐波污染问题日益突出,给我们的工作带来了巨大的挑战。这本书的出现,就像是为我们提供了一本“秘籍”。在无功补偿方面,书中不仅讲解了传统的电容补偿,还对动态补偿技术进行了深入的探讨,包括 SVC 和 SVG 的工作原理、控制策略以及在不同场景下的应用。特别是对于 SVG 的介绍,让我对这种新型补偿装置有了更深刻的认识,它在快速响应和补偿精度方面的优势,非常适合解决我们面临的一些瞬态无功功率需求变化的问题。而在谐波治理方面,书中对不同类型滤波器的介绍非常全面,从无源滤波器到有源滤波器,再到混合滤波器,都进行了详尽的论述,并且给出了详细的计算方法和选型依据。我特别关注了书中关于谐波源识别和定位的内容,这对于我们现场进行故障排查非常有帮助。此外,书中提供的案例分析更是贴合实际,比如针对某个化工厂的案例,书中详细分析了其生产工艺中存在的无功功率和谐波问题,并给出了结合了动态补偿和有源滤波的综合治理方案,最终使该工厂的电能质量得到了显著改善。

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这本书的结构设计和内容编排都相当人性化,非常适合我这种既要理论扎实,又需要解决实际问题的工程师。我尤其欣赏书中对“方案设计”这一环节的重视。它不像一些理论书籍那样,只停留在概念层面,而是将理论知识与实际工程紧密结合,详细讲解了如何从系统分析入手,逐步推导出具体的补偿和治理方案。例如,书中在介绍无功补偿方案设计时,不仅列举了各种补偿元件和设备,还详细说明了如何根据负荷的特性、电网的结构以及经济性等因素进行最优选择。对于谐波治理,书中更是提供了一套完整的流程,包括谐波的测量、分析、评估,然后根据评估结果选择合适的滤波技术,并进行参数计算和设备选型。其中一个案例让我印象深刻,是一个大型商业综合体的案例,由于空调、电梯、照明等负荷的复杂性,产生了大量的谐波和无功功率问题,书中详细展示了如何通过多级补偿和滤波相结合的方案,有效解决了这些问题,提高了电能质量,也降低了能耗。这种由浅入深,循序渐进的讲解方式,让我能够更好地理解和掌握相关的技术知识。

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这本书在理论深度和案例广度上都做得相当出色,是我近期读过的技术类书籍中比较满意的一本。我一直觉得,要真正掌握一项技术,光有理论是远远不够的,必须结合实际应用。而这本书在这方面做得非常好。它在讲解无功补偿和谐波治理的原理时,逻辑严谨,条理清晰,不会让人感到晦涩难懂。比如,在解释 SVC 和 SVG 的区别时,它不仅阐述了它们的技术原理,还结合实际应用场景,分析了它们各自的适用范围和优缺点,这一点非常实用。我尤其喜欢的是,书中对各种补偿方式的动态特性进行了详细的讨论,包括响应速度、补偿精度以及对系统稳定性的影响。这对于需要处理瞬态负荷变化的用户来说,非常有价值。而在案例分析部分,书中涵盖了不同行业的典型问题,例如,它展示了如何解决变频器等电力电子设备引起的谐波问题,如何应对电弧炉等非线性负荷的冲击,以及如何优化电网的无功功率分配,以降低线路损耗。每个案例都提供了详细的设计思路和计算过程,甚至包括了调试过程中可能遇到的问题和解决方案。我印象深刻的是一个关于风力发电场接入电网的案例,书中详细分析了风力发电固有的波动性对电网无功功率平衡的影响,以及如何通过智能化的无功补偿装置来解决这一难题。

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拿到这本《无功补偿与谐波治理方案设计及案例分析》的时候,我内心是充满期待的。作为一名在电力行业摸爬滚打了多年的工程师,深知电力系统稳定运行的重要性,而无功补偿和谐波治理无疑是其中的重中之重。市面上的相关书籍不少,但很多要么过于理论化,要么案例分析不够深入,很难真正指导实践。这本书的标题就直击痛点,让我看到了解决实际问题的希望。从目录上看,理论部分讲解清晰,逻辑性很强,对各种无功补偿原理、补偿方式的阐述细致入微,从传统的电容器补偿,到更先进的 SVC(静止无功补偿器)、SVG(静止同步补偿器),都进行了深入浅出的介绍。特别是对不同补偿方式的优缺点、适用范围的对比分析,以及在不同工业场景下的应用考量,都给了我很大的启发。我尤其关注了书中关于谐波治理的部分,众所周知,随着电力电子设备的大量应用,谐波污染日益严重,对电网质量造成了严重的威胁。书中对谐波的产生机理、危害以及测量方法进行了详尽的阐述,并且详细介绍了各种滤波技术,包括无源滤波、有源滤波、混合滤波等,并对它们的性能、成本、维护等方面进行了横向比较,这对于我在实际工程中选择最合适的治理方案非常有指导意义。书中对于方案设计的步骤和方法也进行了详细的讲解,从系统分析、参数计算,到设备选型、安装调试,每一步都考虑得非常周全,这对于初学者来说无疑是一本绝佳的入门教材,对于有经验的工程师也能起到温故知新的作用。

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这本书的价值,对我而言,不仅仅在于它提供了丰富的理论知识,更在于它开启了我对实际工程问题的全新思考模式。我之前主要负责电力设备的市场推广工作,虽然对技术有基本的了解,但在深入的方案设计方面,总是感觉有所欠缺。这本书的出现,填补了我的知识盲区。它在讲解无功补偿和谐波治理的原理时,用词精准,逻辑清晰,而且穿插了大量直观的图表和示意图,让我能够轻松理解复杂的概念。我尤其关注了书中关于负荷特性分析的部分,它详细介绍了如何根据不同的负荷类型(如感性、容性、非线性负荷)来评估其对电网的影响,并据此制定相应的补偿和治理策略。这对于我们在向客户介绍解决方案时,能够更有针对性,也更具说服力。而案例分析部分,更是让我大开眼界。书中收录了不同行业、不同规模的实际项目,比如一个变电站的案例,就详细展示了如何通过优化无功补偿配置,有效提高电压稳定性,降低线路损耗。另一个案例则聚焦于一个光伏发电场,书中分析了光伏发电固有的间歇性对电网无功功率平衡带来的挑战,并给出了具体的解决方案。这些案例不仅展示了技术的可行性,更体现了工程师在解决实际问题时的智慧和经验。

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这本书给我最直观的感受就是“专业”和“实用”。我一直从事电力设备的研发工作,对于无功补偿和谐波治理的理论知识有一定了解,但如何在实际工程中进行方案设计和落地,仍然是我需要不断学习和提升的方面。这本书在这方面做得非常出色。它在讲解理论知识时,深入浅出,逻辑性很强,并且能够紧密结合实际工程中的需求。比如,在介绍无功补偿时,它不仅讲解了不同补偿方式的原理,还详细讨论了它们在不同应用场景下的优缺点,以及如何进行经济性分析。这对于我们在产品设计时,能够更好地权衡技术和成本,非常有指导意义。而在谐波治理方面,书中对各种滤波器的技术指标、性能特点、安装调试等方面都进行了详细的阐述,并提供了大量的工程案例,让我能够看到不同方案的实际效果。我尤其印象深刻的是书中关于如何选择最合适的滤波器类型,以及如何进行滤波器参数设计的详细说明。这些内容对于我们这些在幕后进行技术支撑的人来说,是极其宝贵的经验。

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