電力係統可靠性原理和應用（第2版）/清華大學電氣工程係列教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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程林，何劍 著

圖書標籤:

• 電力係統
• 可靠性
• 電氣工程
• 清華大學
• 教材
• 電力
• 電網
• 第二版
• 高電壓
• 電力電子

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302353751

版次：2

商品編碼：11658137

品牌：清華大學

包裝：平裝

叢書名： 清華大學電氣工程係列教材

開本：16開

齣版時間：2015-02-01

用紙：膠版紙

頁數：499

字數：784000

正文語種：中文

內容簡介

　　近年來，以概率方法和隨機過程理論為基礎的可靠性分析技術在電力係統規劃和運行中發揮著越來越重要的作用。
　　《電力係統可靠性原理和應用（第2版）/清華大學電氣工程係列教材》係統地闡述瞭電力係統可靠性分析的原理和應用，內容包括：可靠性的基本概念；概率與隨機過程；元件可靠性分析方法；係統可靠性分析的網絡法、狀態空間法及濛特卡洛法；發電係統、互聯係統、發輸電係統、配電係統、發電廠及變電站主接綫係統的可靠性評估；可靠性與經濟性的協調；電力係統運行可靠性；電力係統可靠性統計評價。
　　《電力係統可靠性原理和應用（第2版）/清華大學電氣工程係列教材》可作為電力係統專業高年級本科生和研究生教材，也可供電力係統可靠性領域的廣大科研和工程技術人員參考。

內頁插圖

目錄

第1章 緒論
1.1 可靠性的基本概念
1.2 可靠性工程在電工領域的應用簡況
1.3 電力係統可靠性的發展
1.4 電力係統可靠性的基本概念
1.5 電力係統可靠性學科的主要任務

第2章 概率與隨機過程
2.1 概率的定義與性質
2.2 隨機變量及其分布
2.3 隨機過程
2.3.1 確定性過程與非確定性過程
2.3.2 隨機過程的定義
2.3.3 隨機過程的分類及錶示方法
2.4 馬爾可夫過程
2.4.1 特徵根法
2.4.2 拉氏變換法
2.4.3 平穩狀態概率求解
2.5 馬爾可夫鏈
2.5.1 一步轉移概率矩陣和m步轉移概率矩陣
2.5.2 平穩狀態概率
2.5.3 短期狀態概率的求法

第3章 元件可靠性分析
3.1 元件和係統
3.2 不可修復元件的可靠性
3.2.1 概率描述
3.2.2 統計描述
3.2.3 典型故障率函數
3.3 可修復元件的可靠性
3.3.1 元件狀態劃分
3.3.2 元件工作壽命及故障率
3.3.3 元件修復率
3.3.4 元件可靠度與可用度
3.3.5 元件狀態分析
習題

第4章 係統可靠性分析——網絡法
4.1 概述
4.2 串聯係統與並聯係統分析
4.2.1 串聯係統
4.2.2 並聯係統
4.3 儲備係統
4.3.1 完全切換的儲備係統
4.3.2 不完全切換的儲備係統
4.4 k／n（G）係統
4.5 應用布爾展開定理分析復雜係統的可靠性
4.6 應用全概率公式分析復雜係統的可靠性
4.7 三態係統的可靠性
4.8 用最小路集法求係統的工作概率
4.8.1 圖的基本概念
4.8.2 求網絡最小路的方法
4.8.3 由最小路集求係統可靠工作概率的準確方法
4.9 用最小割集法求係統的故障概率
4.9.1 基本概念
4.9.2 由最小路求最小割的方法
4.9.3 由最小割集求係統失效概率的準確方法
4.9.4 由最小割集求係統失效概率的近似方法
4.10 用結構函數描述網絡係統
4.10.1 結構函數的定義
4.10.2 單調結構係統和關聯係統
4.10.3 用結構函數描述係統
4.10.4 關聯係統的路集和割集錶示
4.11 可靠度分配
4.12 故障樹分析法
4.12.1 概念
4.12.2 FTA法的基本實施步驟
4.12.3 用結構函數描述故障樹
4.13 故障模式和後果分析法
4.13.1 概念
4.13.2 FMEA法的基本實施步驟
4.13.3 FTA與FMEA的簡單比較
習題

第5章 係統可靠性分析——狀態空間法
5.1 概述
5.2 頻率和持續時間法
5.3 吸收狀態及平均首次故障時間
5.3.1 吸收狀態
5.3.2 由狀態方程求係統的平均首次故障時間MTTF的方法
5.3.3 由馬爾可夫鏈求係統的平均首次故障時間
5.4 狀態的閤並
5.5 混閤乘積法
5.6 係統可靠性等值
5.6.1 串聯等值
5.6.2 並聯等值
5.6.3 k／n（G）等值
5.7 非指數分布的修復時間
5.7.1 追加變量法
5.7.2 分級法
5.8 故障後果分析
5.9 狀態枚舉法
5.10 狀態空間截斷法
5.11 最小割集狀態法
5.12 儲備係統分析
5.13 不可修復係統分析
5.14 考慮天氣影響時的故障分析
5.15 計劃檢修停運
5.16 過負荷停運
5.17 共同模式故障分析
5.18 網絡法和狀態空間法的比較
習題

第6章 係統可靠性分析——濛特卡洛法
6.1 概述
6.2 濛特卡洛法的基本原理
6.2.1 濛特卡洛法的基本思想
6.2.2 濛特卡洛法的一般原理
6.2.3 濛特卡洛法的收斂性
6.3 隨機變量的模擬
6.3.1 單位均勻分布隨機數的産生
6.3.2 連續隨機變量的模擬
6.3.3 模擬離散型隨機變量的方法
6.4 方差減小技術
6.4.1 對偶變量法
6.4.2 控製變量法
6.4.3 重點抽樣法
6.4.4 分層抽樣法
6.4.5 匕首抽樣法
6.4.6 狀態空間分割法
6.5 可靠性評估中的濛特卡洛法
6.5.1 狀態抽樣法
6.5.2 狀態持續時間抽樣法
6.5.3 係統狀態轉移抽樣法
習題

第7章 發電係統可靠性評估
7.1 概述
7.1.1 發電係統可靠性評估的基本假定
7.1.2 發電係統可靠性評估的應用
7.1.3 發電係統可靠性評估的模型和基本步驟
7.1.4 發電係統可靠性評估方法
7.1.5 發電係統可靠性標準
7.2 停運容量概率模型的建立
7.2.1 建立模型時對一些工程問題的處理
7.2.2 安裝容量、可用發電容量和停運容量
7.2.3 機組類型相同時停運容量概率錶的製定
7.2.4 用遞推公式建立停運容量概率模型
7.3 負荷模型
7.3.1 一般考慮
7.3.2 不同計算方法所使用的負荷模型
7.4 發電係統可靠性指標的計算
7.4.1 電力不足時間概率LOLP
7.4.2 電力不足期望值LOLE和電力不足小時期望值HLOLE
7.4.3 電量不足期望值EENS
7.4.4 頻率和持續時間
7.4.5 裕度容量模型
7.5 計劃檢修的處理方法
7.5.1 發電機的有效容量與迦弗爾公式
7.5.2 特徵斜率的意義
7.5.3 按等風險度法安排計劃檢修
7.6 電源發展規劃
7.7 發電機組故障率和負荷預測的不確定性
7.7.1 概述
7.7.2 機組不可用率的不確定性
7.7.3 負荷預測的不確定性
7.8 隨機生産模擬
7.9 發電係統可靠性評估實例
7.9.1 原始數據
7.9.2 評估結果及分析
習題
……

第8章 互聯係統可靠性評估
第9章 發輸電係統可靠性評估
第10章 配電係統可靠性評估
第11章 發電廠及變電站電氣主接綫可靠性評估
第12章 可靠性與經濟性的協調
第13章 電力係統運行可靠性
第14章 電力係統可靠性統計評價

附錄A IEEE-RTS測試係統數據
附錄B TH-RTS2000測試係統數據
附錄C 部分習題答案

參考文獻

電力係統分析與控製：理論、方法與工程實踐 本書是一本麵嚮電氣工程專業高年級本科生、研究生以及從事電力係統規劃、設計、運行和研究的工程師的專著。它旨在全麵而深入地介紹現代電力係統的分析與控製理論、方法及其在工程實踐中的應用。全書內容涵蓋瞭電力係統運行的基礎理論、穩態分析、暫態分析、係統規劃、經濟調度、安全穩定控製、智能電網技術等多個關鍵領域，力求理論與實踐相結閤，兼顧科學的嚴謹性與工程的可操作性。 第一部分：電力係統基礎理論與運行分析 本部分首先迴顧並深化瞭電力係統運行的基礎知識，包括但不限於： 電力係統構成與運行特徵： 詳細闡述瞭發、輸、配、用各個環節的組成、相互關係以及電力係統特有的運行特徵，如潮流的隨機性、係統的動態性、功率的瞬時平衡要求等。 潮流計算： 深入講解瞭各種潮流計算方法，包括牛頓-拉夫遜法、PQ分解法、快速解耦法等，並探討瞭在大規模、復雜電力係統中的計算效率與精度問題。重點分析瞭潮流計算在係統規劃、運行分析和故障診斷中的關鍵作用。 短路電流計算： 詳細介紹瞭不同類型短路（三相短路、兩相短路、單相接地短路等）的計算原理與方法，包括對稱分量法在其中的應用。分析瞭短路電流計算在係統保護、設備選擇和安全校核中的重要性。 電力係統穩定性： 這是電力係統運行的核心內容之一。本書將詳細剖析三種主要的穩定性類型：穩態穩定性（功率極限）、暫態穩定性（動態響應）和電壓穩定性。通過深入分析影響穩定性的各類因素，如負荷變化、發電機組齣力調整、故障擾動等，並結閤理論模型，揭示瞭係統失穩的機理。 暫態過程分析： 重點分析電力係統在各種擾動下的動態響應，包括發電機轉子的運動方程、負荷的動態模型、保護裝置的響應特性等。通過研究係統動態行為，為製定有效的控製策略提供理論基礎。 第二部分：電力係統規劃與經濟運行 本部分將重點放在電力係統的長期發展規劃和日常運行的經濟性方麵： 電力係統規劃： 探討瞭電力係統規劃的原則、流程和主要內容，包括負荷預測、電源容量規劃、電網結構優化、輸電網架設計等。分析瞭經濟性、可靠性、靈活性以及環境影響等多種約束條件下的規劃決策方法。 電力市場與經濟調度： 深入探討現代電力市場的運行機製，包括日前市場、實時市場、輔助服務市場等。在此基礎上，詳細介紹經濟調度的基本原理和方法，如基於成本函數的最優潮流計算（OPF），以及如何利用經濟調度實現發電成本的最小化，同時滿足電力係統的運行約束。 無功功率補償與電壓控製： 強調無功功率在維持電壓穩定和提高輸電能力中的作用。詳細介紹各種無功補償裝置（電容器、電抗器、靜止無功補償器SVC、統一潮流控製器UPFC等）的原理、特性及其在係統中的優化配置與控製策略。 第三部分：電力係統安全與控製 本部分將聚焦於保障電力係統安全穩定運行的控製技術與方法： 電力係統保護： 詳細闡述各種保護原理，包括過流保護、差動保護、距離保護、重閤閘等，並深入分析瞭保護裝置的配置原則、選擇依據以及與係統穩定性的關係。 自動控製係統： 介紹電力係統中的各類自動控製裝置，如自動電壓調整器（AVR）、調速器（Governor）的原理與整定方法，以及它們如何協同工作以維持係統頻率和電壓的穩定。 電力係統安全穩定控製： 這是本書的重點和難點之一。將係統性地介紹各種安全穩定控製技術，包括： 就地控製： 如發電機勵磁調節、汽輪機調速器等。 區域性控製： 如低頻減負荷（ULD）、低壓減負荷（LVD）等。 廣域控製（EMS - Energy Management System）： 詳細講解調度自動化係統（SCADA）的功能，以及狀態估計、最優潮流、安全經濟調度等在EMS中的核心應用。 復閤控製策略： 介紹如何結閤上述不同層級的控製措施，形成一套完整的、主動的、預測性的安全穩定控製體係，以應對各種復雜的係統故障和運行工況。 先進的穩定控製技術： 如動態安全分析（DSA）、故障預測與預警、係統重構等，這些技術對於應對未來復雜電網運行至關重要。 第四部分：智能電網與新技術 本部分將介紹當前電力係統發展的前沿方嚮和新興技術： 智能電網技術： 探討智能電網的核心概念、關鍵技術和發展趨勢，包括智能量測（AMI）、配電自動化、分布式發電接入、電動汽車充電基礎設施、需求側響應等。分析智能電網如何提升電力係統的效率、可靠性、靈活性和可持續性。 可再生能源並網： 重點分析風電、光伏等間歇性、波動性可再生能源並網帶來的挑戰，以及相應的並網技術、控製策略和市場機製。 高壓直流輸電（HVDC）： 介紹HVDC技術的基本原理、優勢及其在高容量、長距離輸電和異步係統互聯中的應用。 電力電子技術在電力係統中的應用： 強調電力電子技術在柔性交流輸電係統（FACTS）、HVDC、新能源並網逆變器等方麵的重要作用，以及其如何改變電力係統的結構和運行方式。 數據分析與人工智能在電力係統中的應用： 探討大數據技術、機器學習、深度學習等在負荷預測、故障診斷、狀態估計、設備狀態監測、電網優化調度等方麵的應用前景。 教學特色與目標 本書的編寫力求做到： 理論體係完整： 涵蓋電力係統分析與控製的核心理論知識。 方法深入透徹： 詳細闡述各種分析方法、計算模型和控製算法的推導過程與原理。 工程實踐結閤： 結閤實際工程案例，解釋理論知識在解決實際問題中的應用。 前沿技術導嚮： 關注電力係統發展的新趨勢和前沿技術。 通過學習本書，讀者將能夠： 深刻理解電力係統的運行機理和特性。 熟練掌握電力係統穩態和暫態分析的基本方法。 掌握電力係統規劃、經濟運行和安全穩定控製的關鍵技術。 瞭解智能電網及其相關的新興技術。 為未來從事電力係統相關的研究、設計、運行和管理工作奠定堅實的理論基礎。 本書的章節安排邏輯清晰，內容由淺入深，配以適量的例題和習題，旨在幫助讀者鞏固所學知識，提高分析問題和解決問題的能力。

評分☆☆☆☆☆

這本書的寫作風格非常吸引我，它不像傳統的教材那樣，一上來就拋齣大量的理論公式，而是循序漸進，從最基礎的概念講起，然後逐步深入。在講解過程中，作者會穿插一些有趣的思考題和案例分析，引導讀者主動去思考，去理解。我印象最深刻的是關於“事件樹”和“故障樹”的分析方法，作者用圖解的方式，將復雜的故障傳播過程清晰地展示齣來，讓我能夠輕鬆地理解不同故障引發連鎖反應的機製。此外，書中還非常注重工程實踐，提供瞭大量的計算實例和實際數據，讀者可以跟著書中的步驟進行操作，從而更好地掌握理論知識。這本書的排版也很精美，圖文並茂，閱讀起來非常舒適。我將這本書放在我的書架上，時不時就會拿齣來翻閱，每一次都會有新的收獲。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我最大的感觸，是它對於“概率”和“不確定性”的坦誠麵對。電力係統，尤其是隨著新能源的廣泛接入，其運行環境變得越來越復雜和不確定。作者在這本書中，並沒有迴避這些不確定性，而是積極地探討如何在這種環境下，最大限度地提高係統的可靠性。書中關於“不確定性建模”和“魯棒性設計”的章節，都給我留下瞭深刻的印象。作者介紹的各種建模方法，能夠幫助我們更好地理解和量化係統中的不確定性，從而為設計更可靠的係統提供依據。而且，本書的內容並沒有停留在理論層麵，而是提供瞭大量的實際操作指導，例如如何選擇閤適的可靠性指標，如何進行可靠性測試，以及如何利用仿真軟件來評估係統的可靠性。

評分☆☆☆☆☆

這本書的知識結構非常清晰，邏輯性強，每一章節都圍繞著“電力係統可靠性”這個核心展開。作者在開篇就對電力係統可靠性的定義、重要性以及發展曆程進行瞭詳細的介紹，為後續內容的講解打下瞭堅實的基礎。在講解過程中，作者善於運用類比和比喻，將復雜的概念變得易於理解。我記得在講解“故障傳播”時，作者用瞭一個“多米諾骨牌”的比喻，形象地展示瞭局部故障如何迅速蔓延，對整個係統造成影響。這種生動形象的講解方式，大大降低瞭閱讀的難度，也加深瞭我對概念的理解。此外，書中還包含瞭大量的圖錶和錶格，這些可視化工具的使用，讓枯燥的理論知識變得更加直觀，也方便瞭讀者進行查閱和比較。

評分☆☆☆☆☆

《電力係統可靠性原理與應用（第2版）》這本書的閱讀體驗非常棒，它在保持學術嚴謹性的同時，又具備瞭高度的可讀性和實用性。作者的語言錶達流暢自然，避免瞭晦澀難懂的專業術語堆砌。在講解核心概念時，作者總是會給齣詳細的解釋和必要的背景知識，確保讀者能夠理解。我特彆喜歡書中關於“故障診斷與恢復”的章節，它不僅介紹瞭各種故障診斷技術，還詳細闡述瞭故障發生後的恢復流程和策略。這對於提高係統的韌性，縮短故障停電時間至關重要。而且，這本書的內容是經過不斷更新和完善的，第二版的內容更加貼近當前電力係統的發展趨勢，尤其是在智能電網和新能源領域，提供瞭很多前沿的見解和分析，讓我受益匪淺。

評分☆☆☆☆☆

這本《電力係統可靠性原理與應用（第2版）》真是讓我眼前一亮，它不像我之前讀過的很多技術書籍那樣，隻是枯燥地羅列公式和概念，而是真正地將理論與實際應用緊密結閤。一開始拿到書，我還在擔心它會不會太學術化，讀起來會很吃力，但事實證明我的顧慮完全是多餘的。作者們用非常生動形象的語言，將電力係統可靠性這個看似抽象的概念，一點點剖析開來。比如，他們用瞭大量的真實案例，從宏觀的國傢電網規劃，到微觀的某個變電站的故障分析，都穿插其中，讓我能夠直觀地理解可靠性在不同層級的重要性。其中關於概率論和統計學在可靠性分析中的應用，作者的講解尤其深入淺齣，之前我對這方麵總感覺有些雲裏霧裏，但這本書的梳理讓我豁然開朗。特彆是關於失效率、故障率、平均修復時間等基本概念的闡述，都附帶瞭詳細的計算方法和圖錶，即使是初學者也能快速掌握。

評分☆☆☆☆☆

讀完《電力係統可靠性原理與應用（第2版）》，我深刻體會到瞭電力係統可靠性工程的復雜性和精妙之處。這本書不僅僅是關於“不發生故障”，更在於如何“預測故障”、“應對故障”以及“從故障中學習”。作者在風險評估和故障模式分析的部分，給齣瞭非常係統化的方法論。我特彆欣賞他們對於不同故障場景的細緻分類和分析，例如單點故障、多點故障、共因故障等等，並且每一種都提供瞭相應的緩解策略。書中介紹的濛特卡洛模擬在可靠性評估中的應用，簡直是打開瞭我新世界的大門。之前我總以為這種復雜的係統隻能靠經驗判斷，但這本書展示瞭如何通過計算機模擬，在各種不確定因素下，模擬齣係統的長期運行錶現，並以此為基礎進行優化。而且，書中還涉及到一些前沿的可靠性技術，比如人工智能在故障預測中的應用，讓我看到瞭電力係統可靠性工程未來的發展方嚮，非常受啓發。

評分☆☆☆☆☆

這本書帶給我的最大驚喜，是它對於“安全裕度”的深入探討。在電力係統中，可靠性與經濟性、安全性往往是相互製約的，如何在這些因素之間找到平衡點，是工程師們一直麵臨的難題。作者在這本書中，從多角度、多層麵地剖析瞭這個問題，並提齣瞭一係列行之有效的解決方案。他們不僅僅關注如何提高係統的可靠性，更強調在保證可靠性的前提下，如何優化係統設計，降低運行成本，提高整體效益。書中關於“成本效益分析”的章節，讓我對如何在經濟約束下實現高可靠性有瞭更清晰的認識。而且，作者在講解過程中，始終保持著一種嚴謹而又富有啓發性的風格，讓我在閱讀過程中，既能學到紮實的理論知識，又能激發我的創新思維。

評分☆☆☆☆☆

《電力係統可靠性原理與應用（第2版）》這本書的價值，不僅僅在於其內容的深度，更在於其實用性。作者在闡述理論知識的同時，始終緊扣電力係統實際運行的需求。例如，在講解可靠性指標的計算時，書中列舉瞭多種不同類型電網的實際數據，並給齣瞭詳細的計算過程。這對於我這種需要將理論應用於實際工作的工程師來說，非常有價值。我尤其喜歡書中關於“冗餘設計”和“備用策略”的章節，作者詳細分析瞭不同冗餘配置對係統可靠性的影響，並給齣瞭最優選擇的指導意見。書中還涉及到一些最新的研究成果，比如智能電網背景下的可靠性評估，以及新能源並網對可靠性的影響，這些內容都緊跟行業發展的步伐，讓我能夠及時瞭解最新的技術動態。

評分☆☆☆☆☆

讀完《電力係統可靠性原理與應用（第2版）》，我對電力係統的認識上升到瞭一個新的高度。之前我可能隻關注係統的運行效率和穩定性，但這本書讓我看到瞭“黑天鵝事件”的可能性，以及如何為這些小概率、高影響的事件做好準備。作者在“異常事件分析”和“應急預案”方麵的論述，讓我印象深刻。他們不僅僅列舉瞭各種可能的異常事件，還詳細分析瞭這些事件可能造成的後果，並給齣瞭應對策略。例如，關於極端天氣對電力係統可靠性的影響，書中就提供瞭詳細的評估方法和應對措施。這本書的另一大特色是，它在講解過程中，不斷強調“持續改進”的理念。作者鼓勵讀者在實際工作中，不斷總結經驗，改進可靠性評估模型和控製策略，從而實現電力係統的長期穩定運行。

評分☆☆☆☆☆

《電力係統可靠性原理與應用（第2版）》這本書在理論深度和實踐指導方麵都做得非常齣色。我尤其欣賞作者在案例分析中的細緻程度，他們不僅僅是簡單地羅列案例，而是深入剖析瞭案例的背景、原因、影響以及最終的解決方案，讓讀者能夠從中吸取寶貴的經驗。書中關於“可靠性管理體係”的介紹，更是為我們提供瞭一個係統性的框架，指導我們在實際工作中如何建立和完善可靠性管理機製。從指標體係的建立，到風險評估，再到故障分析和改進措施的製定，每個環節都安排得井井有條。而且，這本書的內容涵蓋瞭從理論研究到工程實踐的各個層麵，對於不同背景的讀者來說，都能從中找到自己感興趣的內容，並獲得有價值的啓發。

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專業書，對學電子或搞電力的很有幫助

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不錯啊！！！！！！！！！！

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教材，正版，內容還不錯。