谐波抑制和无功功率补偿（第3版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王兆安，刘进军，王跃，杨君 等 著

图书标签:

• 电力系统
• 谐波
• 无功功率
• 补偿
• 电力质量
• 电能质量
• 电力电子
• 滤波
• APF
• SVG

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111506515

版次：3

商品编码：11824269

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： 电气自动化新技术丛书

开本：16开

出版时间：2015-11-01

用纸：胶版纸

页数：469

编辑推荐

适读人群 ：工程技术人员、研究人员、相关专业师生。
　　行业经典丛书，学电力电子，电力系统必备之书。

内容简介

　　抑制谐波和提高功率因数是涉及电力电子技术、电气自动化技术和电力系统的一个重大课题。随着电力电子技术的不断进步，新型有源谐波抑制技术和无功功率补偿技术得到了迅速的发展。本书主要介绍有源电力滤波器、混合型电力滤波器、静止无功补偿装置、静止无功发生器等谐波抑制和无功补偿新技术。对有关谐波和无功功率的基础理论、电力电子装置的功率因数和谐波分析以及传统无功功率补偿和滤波方法也做了必要的介绍。本书叙述力求简洁，强调物理概念，注重理论联系实际。　　第3版主要增加了基于时域变换的谐波和无功电流检测方法、并联注入式混合型电力滤波器以及基于多电平变流器的无功功率补偿和有源电力滤波装置等内容，也对其他主要章节进行了数据（实例）更新和文字修订。　　《谐波抑制和无功功率补偿（第3版）》可作为电力电子技术、电气自动化技术及电力系统领域的工程技术人员和研究人员的参考书，也可供上述专业范围的教师和研究生阅读。

作者简介

　　王兆安，　　长期从事电力电子技术的教学及科研工作，主编的教材《电力电子技术》（第4版）获2002年国家*教材一等奖。主持完成的教育部“面向21世纪”教改项目“电气信息类专业人才培养方案及教学内容体系改革的研究与实践”于2001年获国家*教学成果二等奖。主编了《电力电子设备设计和应用手册》，出版了专著《谐波抑制和无功功率补偿》。曾主持完成国家自然科学基金4项（其中1项为重点项目），国家科技攻关项目3项，在研国家自然科学基金重点项目1项。在国内外期刊及学术会议上发表论文400余篇。获省部级科技进步一等奖1项，三等奖3项。
　　刘进军，　　现任《电力电子技术》*精品课程、*精品资源共享课负责人，电力电子与新能源技术研究中心*教学团队负责人。　　国际电气及电子工程师学会（IEEE）电力电子学会执行委员会（AdCom）委员，亚洲联络委员、中国联络委员；　　IEEE电力电子学报（IEEE Transactions on Power Electronics）副编辑（Associate Editor）；　　IEEE工业应用学会工业功率变换委员会、电力电子器件委员会委员；　　亚洲电力电子学术会议协调委员会（APECC）主席　　国际电工委员会（IEC）电力电子技术标准工作组（TC22SC22F）成员；　　教育部电气类专业教学指导委员会副主任委员　　中国机械工业教育协会电力电子教学指导分委员会副主任；　　中国电源学会副理事长、国际交流委员会主任；陕西省电源学会副理事长；　　中国电工技术学会电力电子学会副理事长、学术委员会主任；　　中国电机工程学会直流输电与电力电子专委会委员。

目录

《电气自动化新技术丛书》序言
第6届《电气自动化新技术丛书》编辑委员会的话
第3版前言
第2版前言
第1版前言
第1章绪论
1.1谐波问题及研究现状
1.2谐波抑制
1.3无功补偿
1.4本书内容概述
第2章谐波和无功功率
2.1谐波和谐波分析
2.1.1谐波的基本概念
2.1.2谐波分析
2.1.3公用电网谐波电压和谐波电流限值
2.2无功功率和功率因数
2.2.1正弦电路的无功功率和功率因数
2.2.2非正弦电路的无功功率和功率因数
2.2.3无功功率的时域分析
2.2.4三相电路的功率因数
2.2.5无功功率的物理意义
2.2.6无功功率理论的研究及进展
2.3谐波和无功功率的产生
2.4无功功率的影响和谐波的危害
2.4.1无功功率的影响
2.4.2谐波的危害
2.4.3谐波引起的谐振和谐波电流放大
2.4.4谐波对电网的影响
2.4.5谐波对旋转电机和变压器的危害
2.4.6谐波对继电保护和电力测量的影响
2.4.7谐波对通信系统的干扰
第3章电力电子装置的功率因数和谐波分析
3.1阻感负载整流电路的功率因数和谐波分析
3.1.1忽略换相过程和直流侧电流脉动时的情况
3.1.2计及换相过程但忽略直流侧电流脉动时的情况
3.1.3计及直流侧电流脉动时的情况
3.1.4阻感负载整流电路的非特征谐波
3.2整流电路带滤波电容时的功率因数和谐波分析
3.2.1电容滤波型桥式整流电路的功率因数和谐波分析
3.2.2感容滤波型桥式整流电路的功率因数和谐波分析
3.3交流调压电路的功率因数和谐波分析
3.3.1移相控制单相交流调压电路的功率因数和谐波分析
3.3.2移相控制三相交流调压电路的功率因数和谐波分析
3.3.3通断控制交流调压电路的功率因数和谐波分析
3.4周波变流电路的功率因数和谐波分析
3.4.1用开关函数法对输入电流进行谐波分析
3.4.2输入电流中的谐波频率和谐波含量
3.4.3输入电流中的基波分量和输入端功率因数
第4章无功补偿电容器和LC滤波器
4.1无功补偿电容器
4.1.1并联电容器补偿无功功率的原理
4.1.2并联电容器补偿无功功率的方式
4.1.3并联电容器补偿容量的计算
4.1.4并联电容器的放电回路和自动投切
4.1.5并联电容器和谐波的相互影响
4.2LC滤波器
4.2.1LC滤波器的结构和基本原理
4.2.2LC滤波器的设计准则
4.2.3单调谐滤波器的设计
4.2.4高通滤波器的设计
第5章静止无功补偿装置
5.1无功功率动态补偿的原理
5.2晶闸管控制电抗器（TCR）
5.2.1基本原理
5.2.2主要联结方式和配置类型
5.2.3控制系统
5.2.4动态性能和动态过程分析
5.3晶闸管投切电容器（TSC）
5.3.1基本原理
5.3.2投入时刻的选取
5.3.3控制系统
5.3.4动态过程分析145
5.4采用全控型器件的静止无功发生器（SVG）
5.4.1基本原理
5.4.2控制方法
5.4.3应用实例
5.4.4发展趋势
第6章谐波和无功电流的检测方法
6.1基于瞬时无功功率理论的谐波和无功电流检测方法
6.1.1三相电路瞬时无功功率理论
6.1.2基于瞬时无功功率理论的谐波和无功电流的实时检测
6.1.3瞬时无功功率理论的其他应用
6.2基于时域变换的谐波与无功电流检测方法
6.2.1基于时域变换的电流检测算法的基本原理
6.2.2在三相四线制系统中的电流检测方法
6.2.3在单相系统中的电流检测方法
6.2.4电流检测中低通滤波器的设计
6.2.5仿真及实验研究
6.3其他谐波和无功电流检测方法
6.3.1基于傅里叶分析的电流检测方法
6.3.2采用人工神经网络的电流检测方法
第7章有源电力滤波器
7.1有源电力滤波器的基本原理
7.2有源电力滤波器的系统构成和主电路形式
7.2.1单独使用的有源电力滤波器的系统构成
7.2.2有源电力滤波器的主电路形式
7.3并联型有源电力滤波器
7.3.1指令电流运算电路
7.3.2电流跟踪控制电路
7.3.3主电路设计
7.3.4直流侧电压的控制
7.3.5并联型有源电力滤波器的控制方式
7.3.6并联型有源电力滤波器的稳定性分析
7.4串联型有源电力滤波器
7.4.1串联型有源电力滤波器的结构和基本原理
7.4.2检测负载谐波电压控制方式
7.4.3复合控制方式
7.4.4串联型和并联型有源电力滤波器的简要对比
7.5串并联型有源电力滤波器
7.5.1UPQC的结构和基本工作原理
7.5.2UPQC的补偿电压和电流指令生成方法
7.5.3UPQC的补偿结果
第8章混合型电力滤波器
8.1混合型电力滤波器的系统构成
8.1.1并联混合型电力滤波器的系统构成
8.1.2串联混合型电力滤波器的系统构成
8.2并联混合型电力滤波器
8.2.1直流并联混合型电力滤波器
8.2.2APF与PF串联后与电网并联的交流混合型电力滤波器
8.2.3一种新型交流并联混合型电力滤波器
8.2.4并联注入式混合型电力滤波器
8.3串联混合型电力滤波器
8.3.1串联混合型电力滤波器的系统构成及工作原理
8.3.2有源装置的容量估算
8.3.3串联混合型电力滤波器的控制方法
8.3.4串联混合型电力滤波器的补偿特性
第9章基于多电平变流器的无功补偿和有源电力滤波装置
9.1多电平无功补偿和有源电力滤波器拓扑结构
9.2串联H桥静止无功发生器
9.2.1工作原理和数字模型
9.2.2直流侧电压控制方法
9.2.3实验结果及分析
9.3混合型串联H桥多电平有源电力滤波器
9.3.1高低压模块直流侧电压及门槛电压选取原则
9.3.2直流侧电压均衡控制
9.3.3实验结果及分析
9.4中点钳位型三电平有源电力滤波器
9.4.1工作原理和数学模型
9.4.2SVPWM工作原理
9.4.3中点电位分析
9.4.4直流母线电压控制
9.4.5实验结果及分析
参考文献

前言/序言

　　第3版前言　　《谐波抑制与无功功率补偿》这本书的第1版和第2版分别于1998年9月和2006年1月出版。该书面世以来，一直受到同行和读者的欢迎、好评和广泛引用。据2014年底中国期刊网的统计数据，该书在中文期刊论文中被同行的引用次数已超过了5000次。近年来该书已印刷了2版12次，累计印数达到27600册。作为一部专业性很强、适用面并不太宽的专著，这已经是很好的发行业绩，这反映了本书在同行和读者中有相当的需求，在学术上有重要的参考价值。　　另一方面，本书第2版出版至今已近10年。这10年来，国内外相关领域的研究和技术应用发展迅速，采用先进的电力电子变流器进行谐波抑制和无功功率补偿的技术已逐渐步入成熟阶段，在工程实际中的应用越来越广，当然也带来了一些新的具有挑战性的问题。本书作者所在的研究团队西安交通大学电力电子与新能源技术研究中心，在这10年中仍然继续坚持了以谐波抑制和无功功率补偿为主的电能质量控制技术的研究，先后又承担了国家自然科学基金、国家科技支撑计划、台达电力电子科教发展计划以及国内外企业相关研发计划等资助的多项科研课题，特别是承担了国家科技支撑计划“十一五”重点项目课题“电能质量复合控制技术及装置”的研究任务，近年来又取得了一批新的研究成果。　　为了满足同行和读者的需求，集中反映近10年来国内外谐波抑制和无功功率补偿领域的*新研究成果和应用发展情况，特别是总结整理本书作者所在科研课题组近年来在相关领域的主要研究结果，有必要在本书第2版的基础上进行相应的更新与修订。这样，本书第3版才在机械工业出版社的鼓励和支持下得以面世。　　第3版大体保留了前两版的整体结构和章节框架，但在内容上做了相当的增减，大部分章节也做了全面的数据（实例）更新和文字修订。全书仍为9章，由刘进军统稿。第1章和第5章由刘进军进行了修订，何英杰为其中的5��4节提供了重要参考资料和个人意见。第6章和第8章由王跃和雷万钧进行了修订。其中，第2版第6章原有的全部内容在新版中作为6��1节出现，并命名为“基于瞬时无功功率理论的谐波和无功电流检测方法”；新增加了近年发展起来的基于时域变换的谐波和无功电流检测方法，作为6��2节，由雷万钧撰写；第2版7��3节有关基于傅里叶分析的检测方法和采用人工神经网络的检测方法在新版中调整到第6章，作为6��3节；这样，新版的第6章命名为“谐波和无功电流的检测方法”就显得更为妥当。而第8章新增加了近年来获得了深入研究的并联注入式混合型电力滤波器的有关内容，作为8��2��4节，也由雷万钧撰写。第2版第9章是有关高功率因数变流器的内容。高功率因数变流技术在过去20年中取得了长足发展，其内容之丰富已远远不是1998年本书初次面世时可以只用一章的篇幅来简要概括其研究结果的状况。为了使重点更加突出而不致篇幅冗长，第3版删掉了有关高功率因数变流器的内容，而增加了基于多电平变流器的无功补偿和有源电力滤波装置的有关内容，作为新的第9章，由何英杰撰写。这是近年来迅速发展的技术，适用于高压大功率应用场合，特别在我国的研究和应用获得了很大的进步，在新版中加以介绍是非常必要的。　　本书第3版增补和修订的内容大多是作者所在的研究团队近10年来在有关领域的文献总结工作和研究工作的结晶，作者谨向团队的教师、研究生和工作人员表示衷心的感谢。本书第3版的编写和出版也得到了机械工业出版社电工电子分社社长牛新国编审和孙流芳编审的悉心指导和大力支持，作者也在此向他们致以诚挚的谢意。

好的，这是一份关于一本假设的、不同于《谐波抑制和无功功率补偿（第3版）》的图书简介，内容详实，力求自然流畅。 --- 《现代电力系统中的电能质量控制与优化》 本书简介 在当今高度依赖电力系统的社会中，电能质量已成为衡量供电可靠性和系统效率的关键指标。随着电力电子设备在工业、商业和家庭中的广泛应用，电网中不可避免地引入了大量非线性负载，导致电压和电流波形畸变，并引发了诸多技术和经济问题。本书《现代电力系统中的电能质量控制与优化》正是立足于这一时代背景，系统性地阐述了当前电力系统面临的复杂电能质量挑战，并深入探讨了先进的控制策略、监测技术以及治理解决方案。 本书旨在为电力系统工程师、研究人员、高校师生以及相关领域的专业技术人员提供一本全面、深入且具有实践指导意义的参考著作。它不仅涵盖了基础的电能质量理论，更着重于介绍最新的技术进展和工程应用实例，帮助读者构建起一个从理论认知到工程实践的完整知识体系。 第一部分：电能质量基础与挑战 本书的开篇部分奠定了理解电能质量问题的坚实基础。我们首先清晰界定了电能质量的范畴，详细解释了电压暂降、电压骤升、瞬态过电压、稳态电压偏差、电压波动与闪变、三相不平衡、频率偏差以及持续性电压偏移等核心概念。与标准和规范（如IEEE 519、IEC 61000系列）的对比分析，使读者明确了不同电能质量事件的界限与危害。 随后，我们深入分析了现代电力系统中电能质量问题的根源。这包括了电力电子变换器、高压直流输电（HVDC）、柔性交流输电系统（FACTS）的普及，以及分布式能源（如风力发电和光伏并网）带来的间歇性和不确定性对电网稳定性的影响。书中特别强调了非线性负载在谐波电流产生方面的作用机制，但我们将侧重于系统层面的影响而非局限于单个补偿装置的内部结构。 第二部分：先进的监测与分析技术 准确的监测与分析是有效控制的前提。本书花费大量篇幅介绍了当前主流的电能质量监测设备和方法。我们详尽阐述了基于数字信号处理（DSP）的高速数据采集技术，包括傅里叶变换（FFT）、短时傅里叶变换（STFT）和小波分析在识别和量化瞬态事件和周期性畸变中的应用。 重点讨论了电能质量事件的分类、记录和报告标准。我们引入了先进的状态估计技术，用于实时评估大电网中的电能质量状况，并探讨了利用先进的传感器网络（如PMU——相量测量单元）对电能质量进行广域监测（WAMS）的可行性与挑战。这部分内容侧重于如何通过数据驱动的方法，快速定位电能质量问题的源头和影响范围。 第三部分：电能质量的系统级优化与控制 本部分是本书的核心，聚焦于如何在系统层面上提升电能质量，实现全局优化。我们摒弃了对传统单一无功补偿器的深入剖析，转而强调更具动态性和适应性的新型控制策略和设备集成。 1. 电压稳定性和动态支撑 我们详细探讨了FACTS设备（如SVC、STATCOM、UPFC等）在维持系统电压稳定性和快速动态响应方面的作用。书中不仅分析了这些设备的结构原理，更着重于其先进的控制算法，例如基于模型的预测控制（MPC）和自适应控制策略，以应对电网拓扑结构变化和负载快速波动带来的挑战。我们探讨了如何利用这些动态设备来抑制电压骤降和暂态过电压，确保关键负载的连续运行。 2. 动态无功功率管理与功率潮流优化 本书提出了一种基于区域协调的无功功率优化框架。该框架考虑了电压稳定裕度、线路损耗最小化以及系统暂态稳定性的多目标约束。我们引入了分布式无功功率源（如带有电压源逆变器（VSI）的分布式发电）的优化接入点和控制指令分配机制，以实现电网的整体功率效益最大化。这涉及到复杂的优化算法，如线性规划（LP）、二次规划（QP）和启发式算法在实时调度中的应用。 3. 频率稳定性与暂态抑制 在系统发生大扰动时，频率的快速漂移可能导致大面积停电。本书阐述了如何通过智能电网技术，如需求侧响应（DR）和快速一次调频技术，来增强系统对频率扰动的鲁棒性。此外，对于由雷击或开关操作引起的瞬态过电压，我们介绍了先进的过电压保护技术，包括新型的金属氧化物避雷器（MOV）的选型与布置原则，以及快速分合闸控制在高压设备保护中的应用。 第四部分：面向未来的智能电网与电能质量 最后，本书展望了电能质量控制在智能电网和未来能源系统中的发展方向。我们探讨了云计算、大数据分析在电能质量预测和预防性维护中的潜力。特别关注了如何利用先进的电力电子接口来管理柔性直流电网（HVDC Grid）和微电网中的电能质量，包括如何通过协调多个并联逆变器的控制，实现系统级的稳定性。 本书强调了安全性和可靠性始终是电能质量控制的首要目标。因此，我们对控制系统的容错设计、网络安全防护以及设备退化评估进行了讨论，确保所提出的所有解决方案都能在实际工程中稳定可靠地运行。 通过对这些前沿课题的深入探讨，《现代电力系统中的电能质量控制与优化》旨在提升电力专业人员在应对日益复杂的电能质量难题时的战略思维和工程实施能力。

评分☆☆☆☆☆

这本书在技术路线的对比分析上做得极为深入和客观。面对日益复杂的电能质量问题，市场上涌现出多种不同的解决方案，每种方案都有其特定的适用场景和局限性。作者没有偏袒任何一方，而是用近乎于“法庭辩论”的严密逻辑，对基于不同原理的滤波和补偿技术进行了全方位的剖析。无论是经典的LC滤波器、有源滤波器（APF）还是混合型解决方案，书中都详细阐述了它们的动态特性、滤波效率、成本效益以及对电网稳定性的潜在影响。这种多角度、不带偏见的评述，使得读者能够建立起一个宏观的、全面的技术视野，从而在面对具体项目需求时，做出基于科学评估的最优选择，而不是盲目跟风最新的技术炒作。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，最初我对这类偏向硬核技术的书籍总是抱持着一种敬而远之的态度，担心充斥着晦涩难懂的数学符号和过于抽象的概念。但这本书的作者显然对读者的认知曲线有着深刻的理解。它并非一上来就抛出复杂的傅里叶级数分解，而是先用清晰的语言和生活化的比喻来引入谐波现象的本质，甚至在介绍一些基础概念时，也使用了非常直观的类比。这种循序渐进的教学方法，极大地降低了学习门槛。我发现自己能够非常顺畅地从一个章节过渡到下一个章节，即便是那些原本感觉会很吃力的部分，在作者的引导下也变得逻辑清晰起来。对于那些希望从入门级知识迈向专业研究的自学者来说，这种设计无疑是巨大的福音，它提供的不是冰冷的知识点堆砌，而是一条铺设精良的认知阶梯。

评分☆☆☆☆☆

作为一名长期在电力系统领域摸爬滚打的工程师，我深知理论与实践脱节的痛苦。然而，这本书的章节安排和内容深度，恰到好处地弥补了这一点。它并没有停留在高屋建瓴的理论阐述上，而是紧密结合了实际工程中的痛点和挑战。例如，书中对某类特定谐波源的建模分析，其详尽程度和推导过程，让我立刻联想到了上个月我们在变电站遇到的那个棘手问题。书中提供的仿真结果和实际测试数据的对比分析，严谨而又不失启发性，为我们后续的故障排查提供了一套清晰的、可操作的逻辑框架。读完关于动态无功补偿设备响应速度的章节后，我立刻在脑海中勾勒出了优化现有控制策略的几条新思路，这比阅读任何标准化的操作手册都要来得直接和有效。这本书的价值在于，它能够真正地“激活”读者的工程思维，将书本上的知识转化为解决实际问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的参考文献部分，堪称是另一个宝藏。通常情况下，技术书籍的参考列表往往只是一个形式，引用的多是陈旧或泛泛而谈的资料。然而，这本书的引用列表却是一张精密的知识网络地图。我注意到其中包含了许多近五年内发表在国际顶级期刊上的最新研究成果，甚至还有一些我从未听说过的、具有开创性意义的学术论文。这表明作者的研究工作是紧跟前沿的，他们的知识体系并非封闭的，而是建立在一个开放和不断迭代的基础之上。对于希望进行更深层次学术探索的研究生或高级工程师来说，光是这份详尽的参考书目，就提供了足够多的线索去拓展自己的研究方向，它为读者打开了通往更广阔、更专业领域的大门，指明了下一步探索的方向。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计非常出色，封面采用了哑光处理，手感温润，深蓝色的主色调搭配简洁的白色字体，给人一种专业、沉稳的感觉。内页纸张的质感也相当不错，印刷清晰锐利，即便是长时间阅读，眼睛也不会感到疲劳。我尤其欣赏它在排版上的用心，图文混排得非常自然，复杂的电路图和公式都得到了恰到好处的布局，没有出现拥挤或模糊不清的情况。这本厚厚的著作摆在书架上，本身就是一种视觉上的享受，体现了出版方对专业书籍应有品质的坚持。翻开扉页，那种墨香和纸张的纤维感混合在一起，立刻就能让人沉浸到知识的海洋中，这种实体书的阅读体验是电子设备完全无法替代的。从拿到书的那一刻起，我就感觉自己手里捧着的不是一堆纸张，而是一份经过精心打磨的智力结晶，细节之处尽显匠心。

评分☆☆☆☆☆

我主要看有源电力滤波器那块，讲的很好，经典！

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

好好好，太好啦……

评分☆☆☆☆☆

快递快，书质量好，特别棒。赞一个

评分☆☆☆☆☆

非常不错,真的非常不错，京东自营，很信赖。。

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评分☆☆☆☆☆

老婆买的，不知道用没用上，我是没见着。

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评分☆☆☆☆☆

已经收到货了，还可以吧！