電力系統電能質量（第三版）

內容簡介

本書是一本全面介紹電能系統質量問題的最新專著，其主要內容是電能質量問題的識別以及如何避免問題的產生。本書涵蓋的內容包括：電能質量的相關術語和定義、電壓凹陷和中斷的保護方法、諧波和諧波畸變的解決方法、瞬態過電壓、長期電壓波動、IEC和IEEE標準、分散式發電系統的電能質量、電能質量的監測等。與同類書籍相比，本書的內容更加全面、深入和詳細，可以說是一本電能質量問題的百科全書。  

前言

序 大約30年前——當時電視劇中的迪克神探才配有行動電話和尋呼機來工作——我碰到了第一個電能質量問題。一台小型計算機（也許你太年輕以至對此毫無印象，這種小型計算機有電冰櫃那么大，但計算能力卻只相當於現在的一個便宜的計算器，且其容量僅相當於幾個軟碟）在每天下午3時都發生當機情況。 每個人都確信那是由於電力問題造成的，但沒有人知道該怎么辦。  

目錄

第1章簡介

11什麼是電能質量

12電能質量=電壓質量

13我們最關心電能質量的哪些方面

14電能質量評估流程

15哪些人會使用本書

16內容簡介

第2章指標和定義

21辭彙一致的需要

22電能質量問題的一般分類

23瞬態現象

231衝擊性瞬態現象

232振盪性瞬態現象

24長時電壓變動

241過電壓

242欠電壓

243持續電壓中斷

25短時電壓變動

251電壓中斷

252暫降

253暫升

26電壓不平衡

27波形畸變

28電壓波動

29電力系統頻率偏差

210電能質量術語

211不明確的術語

212CBEMA和ITI曲線

213參考資料

第3章電壓暫降和中斷

31公用配電系統設計

311中性線多處接地的四線系統

312三角形三線系統

313歐洲式的配電系統

314輻射狀配電網配置/結構

32電壓暫降和中斷的根源

33電壓暫降特性評估

331脆弱區域

332設備電壓暫降敏感度

333輸電系統的暫降特性評估

334公用配電系統暫降特性評估

34保護的基本原理

35終端用戶的解決方案

351鐵磁諧振變壓器

352磁合成器

353有源串聯補償器

354線上式UPS

355後備式UPS

356混合式UPS

357電動發電機組

358飛輪儲能系統

359超導磁體儲能（SMES）裝置

3510靜止轉換開關和快速轉換開關

36不間斷運行方案之間的經濟性評估

361電壓暫降事件的成本評估

362不同解決方案的成本和效果分析

363經濟性比較分析

37電動機啟動引起的電壓暫降

371電動機的啟動方法

372全電壓啟動時的暫降嚴重性評估

38電網系統故障清除問題

381過電流協調保護原理

382熔斷器

383重合閘

384節省熔斷器

385帶脈衝關閉技術的重合閘裝置

386可靠性

387取消節省熔斷器的影響

388增加分段

389中線或分接頭重合閘裝置

3810瞬時重合閘

3811單相脫扣

3812限流熔斷器

3813自適應繼電保護

3814忽略三次諧波電流

3815預防電網故障

3816故障定位

39利用電壓和電流測量的故障定位

391基於阻抗的故障定位方法

392早期故障定位

393故障電流曲線

310參考資料

第4章瞬態過電壓

41瞬態過電壓的根源

411電容投切

412電容投切瞬態的放大

413電容釋能過程中的再次放電

414雷擊

415鐵磁諧振

416其他開關切換瞬態

42過電壓保護原理

43過電壓保護設備

431避雷器和瞬態電壓浪涌抑制器

432隔離變壓器

433低通濾波器

434低阻抗功率調節器

435電網浪涌避雷器

44電網電容器投切的瞬變現象

441投切時間

442接入電阻

443同步合閘

444電容器位置

45供電系統雷擊保護

451禁止

452線路避雷器

453低壓側浪涌

454電纜保護

455Scout避雷器策略

46鐵磁諧振管理

47與負載相關的切換瞬態問題

471可調速驅動設備（ASD）的頻繁跳閘

472負載切換的瞬態問題

473變壓器勵磁

48瞬態分析的計算機工具

49參考資料

第5章諧波的基本原理

51諧波畸變

52電壓與電流畸變

53諧波與瞬態

54非正弦狀態下的電力系統參數

541有功功率、無功功率和視在功率

542功率因數：相移功率因數和真實功率因數

543諧波相序

5443倍數次諧波

55諧波指標

551總諧波畸變率

552總需求畸變率

56商業負載中的諧波源

561單相供電電源

562螢光燈

563暖通空調和電梯系統中的變頻調速設備

57工業負載中的諧波源

571三相電力變換裝置

572電弧性設備

573鐵磁飽和設備

58諧波源定位

59系統回響特性

591系統阻抗

592電容阻抗

593並聯諧振

594串聯諧振

595電阻和電阻性負載的影響

510諧波畸變的影響

5101對電容的影響

5102對變壓器的影響

5103對電動機的影響

5104對通信的影響

5105對電能和需量計量的影響

511間諧波

512參考文獻

513參考書目

第6章諧波套用技術

61諧波畸變評估

611公共連線點的概念

612供電系統的諧波評估

613終端用戶設備的諧波評估

62諧波抑制原理

621減少負載的諧波電流

622濾波

623改變系統頻率回響

63抑制諧波的位置

631在電力配網饋線

632在終端用戶的設備

64諧波研究

641諧波研究的步驟

642搭建系統模型

643諧波源建模

644諧波分析的計算機工具

645基於計算機的諧波分析——歷史回顧

65抑制諧波畸變的設備

651串聯電抗器或扼流線圈

652Z形變壓器

653無源濾波器

654有源濾波器

66諧波濾波器設計：一個實例分析

67實例分析

671計算中性線電流和變壓器降容

672感應爐引起的間諧波

68諧波標準

681IEEE 5191992

682IEC的諧波標準概述

683IEC 6100022

684IEC 6100032和IEC 6100034

685IEC 6100036

686NRS 04802

687EN 50160

69參考文獻

610參考書目

第7章長時電壓變化

71電壓調節原理

72用於電壓調節的設備

721分級式電壓調節器

722鐵磁諧振變壓器

723電子抽頭擋位調節器

724磁合成器

725線上式UPS系統

726電動發電機組

727靜止無功補償器（SVC）

73電網電壓調節的套用

731線路電壓降補償器

732串聯型調節器

74用於電壓調節的電容器

741並聯電容器

742串聯電容器

75終端用戶的電容套用

751功率因數校正電容器的安裝位置

752電壓升高

753減少電力系統線損損失

754減少線路電流

755位移功率因數與真功率因數

756電容器數量的選擇

76具有分散式能源的電網電壓的調節

77電壓閃變*

771電壓閃變源

772抑制技術

773電壓閃變定量分析

78參考文獻

79參考書目

第8章電能質量基準

81簡介

82基準管理程式

83電壓有效值變動指標

831有效值變動事件特性分析

832有效值變化性能指標

833美國電科院DPQ項目的SARFI

834指標計算過程的例子

835供電企業的套用

84諧波指標

841採樣技術

842三相諧波電壓測量值的特性

843諧波指標的定義

844諧波基準數據

845季節性影響

85電能質量契約

851有效值波動的協定

852諧波協定

853契約示例

86電能質量保險

861電能質量保險概念概述

862保險政策設計

863電能質量投資成本的調整

87電能質量狀態估計

871通用途徑

872監測點的數量

873有效值波動估計

874對仿真器的需求

88考慮電能質量的配網規劃

881規划過程

882風險與期望值

883系統仿真工具

884故障發生率

885過電流裝置回響

886用戶損失成本

89參考文獻

810參考書目

第9章分散式電源（DG）與電能質量

91分散式電源的復興

911分散式電源的利益的觀點

912互聯的觀點

92分散式電源技術

921往復式發動機的發電機組

922燃氣輪機

923燃料電池

924風力發電機

925小型光伏系統

93與供電企業的接口

931同步發電機

932非同步發電機（感應發電機）

933電力電子逆變器

94電能質量問題

941持續中斷

942電壓調節

943諧波

944電壓暫降

95操作上的衝突

951電網故障排除的需求

952重合閘

953繼電保護的干擾

954電壓調節問題

955諧波

956孤島運行

957鐵磁諧振

958並聯電容器的相互作用

959變壓器接線方式

96低壓配網中的分散式電源*

961配電網路運行的基本原理

962網路中相互影響的問題匯總

963配網中的分散式電源的集成技術

97分散式電源的選址

98互聯標準

981主要的工業標準

982互聯的需求

983一個簡單的互聯方案

984一個複雜的互聯方案

99小結

910參考文獻

911參考書目

第10章接線與接地

101相關標準

102定義

103接地的原因

104典型的接線與接地問題

1041導體與連線器的問題

1042安全接地的疏忽

1043多中性線的接地連線

1044不接地設備

1045附加的接地棒

1046接地迴路

1047不合適的中性線

105接線與接地問題的對策

1051正確的接地習慣

1052接地電極（棒）

1053進線口連線

1054配電盤屏

1055隔離地

1056獨立的分支系統

1057信號接地技術

1058更多關於敏感設備的接地

1059接線與接地對策匯總

106參考書目

第11章電能質量監測

111監測的注意事項

1111監測是對用電設施進行現場調查的一部分

1112確定監測內容

1113選擇安裝點

1114永久性電能質量監測裝置的選項

1115監測裝置接線的干擾

1116監測裝置限值設定

1117監測量與持續時間

1118干擾源查找

112電能質量測量裝置的發展史

113電能質量測量裝置

1131設備類型

1132接線與接地檢測儀

1133萬用表

1134數位照相機

1135示波器

1136干擾分析儀

1137頻譜與諧波分析儀

1138干擾與諧波綜合分析儀

1139閃變測量儀

11310智慧型電能質量監測儀

11311感測器的要求

114電能質量測量數據的評估

1141電能質量數據離線評估

1142電能質量數據線上評估

115智慧型系統的套用

1151專家系統在監測套用中的基本設計

1152專家系統套用案例

1153將來的套用

1154電能質量監測和網際網路

1155小結與將來的方向

116電能質量監測標準

1161IEEE 1159：電能質量監測指南

1162IEC 61000430：測試與測量技術——電能質量測量方法

117參考文獻

118參考書目

索引