电力工程技术

序言

为更加全面和系统的对电力知识进行综合性的讲解与阐述，帮助更多业内人士、高职学员、科研人员等电力工作者快速系统的了解电力技术，进而促进国家电力事业的进步与发展，本书主编特邀电力行业资深人士，倾情著作——《电力工程技术》。

本书作为全国电力职业教育规划教材，可供电力工业、电力设备制造业、以及与电力电子业有关的科研、设计、施工、运维和制造人员参考，也可作为相关部门的培训教材。 《电力工程技术》一书由杨天宝（主编），联合山西国网太原供电公司设计院副院长高翠萍（副主编）、 国电青山热电有限公司电力工程副总卢益（副主编），以及多位国家电网高级工程师、 电力行业专家共同编写。本书在承继传统电力书籍精髓的基础上，加之现代电力发展趋势， 本着新型实用、通俗易懂的原则，加之创新、整合，最终和广大读者朋友们见面。

本书共分为十一篇，每篇分别从不同的角度作出技术分析，相信读者一定能从电力工程技术书中学习到各专业技术。

（1）高压输变电系统：国家大容量输电系统越来越普遍，成本居高不下，近年来作为国家重点发展对象，已经引起了越来越多的关注和讨论，社会中的绝大多数人员对这一新兴概念并不十分了解，本书第一篇对我国特高压直流输电、柔性交流输工程进行一个简单的介绍和讨论，重点介绍我国现阶段特高压输电的必要性和重要性、对技术、经济、优缺点等重点分析，使读者能深入的了解目前国家高压输电系统的应用及技术突破。

（2）电力系统基础知识：电力系统的规模和技术水准已成为一个国家经济发展水平的标志之一，它的出现，使高效、无污染、使用方便、易于调控的电能得到广泛应用。本书第二篇阐述了电力系统的组成、规模、发展历程以及它对各个生产领域所产生的重大意义及其各个状态的分析；同时对电力系统的电气部分、动力部分、电气设备的基本原理与构造进行了详细介绍。从篇中可以看到，目前世界电力行业发展的前提下，我电力行业面向国际，面向未来的发展要求越发明确。我电力行业迫切需要就“改善发电系统结构，提高输电效率，保证用电质量，加速电力世界化的发展”

（3）变电站基础知识：变电站是电力系统的一个重要组成部分，由电器设备及配电网络按一定的接线方式所构成，他从电力系统取得电能，通过其变换、分配、输送与保护等功能，然后将电能安全、可靠、经济的输送到每一个用电设备的转设场所。作为电能传输与控制的枢纽，变电站必须改变传统的设计和控制模式，才能适应现代电力系统、现代化工业生产和社会生活的发展趋势。本书第三篇主要介绍了变电站综合自动化系统的功能、原理、结构以及相关技术和应用，详细分析变电站综合自动化系统的重要性，提出了变电站综合自动化基本概念，并对系统结构、能实现的基本功能和输入输出系统、子系统、数据通信系统及变电站自动化的发展前景进行分析。

（4）无功补偿分析：电力系统的无功优化和无功补偿是提高系统运行电压，减小网损，提高系统稳定水平的有效手段。本书第四篇对当前常用的无功优化和无功补偿进行了详细的技术分析、总结，解决好无功补偿问题，切实达到《国家电网公司电力系统电压质量和无功电力管理规定》的“无功补偿配制应按照分散就地补偿与变电站集中补偿相结合，以分散为主；高压补偿与低压补偿相结合，以低压为主；调压与降损相结合，以降损为主”的要求，具有十分重要的意义。

（5）继电保护：继电保护是电力系统的重要组成部分，被称为电力系统的安全屏障，同时又是电力系统事故扩大的根源，做好继电保护工作是保证电力系统安全运行的必不可少的重要手段；当电力系统出现故障时，继电保护系统通过寻找故障前后差异可以迅速地，有选择地，安全可靠地将短路故障设备隔离出电力系统，从而达到电力系统安全稳定运行的目的。本书第五篇分析了电力系统中继电保护可靠性的几个相关问题。首先，对继电保护的概念及可靠性概念进行阐述。其次，对继电保护可靠性影响因素进行分析。再次，提出了提高电力系统继电保护动作可靠性的各种技术策略。最后对各种保护作出全面分析总结。

（6）供配电技术分析：随着经济建设的发展，中国当前城市建设发展迅速，其规模之大、范围之广，均是空前的。电能是城市建设发展主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在城市建设产业及整个国民经济生活中应用极为广泛。本书第六篇介绍了供配电负荷的计算方法、负荷的分类、照明系统、消防供电系统等几个相关技术问题作出专业的分析。本篇对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。

（7）防雷接地技术分析：民用与工业建筑的电气配电中，接地和接地系统设计及施工的好坏，直接关系到人身安全和设备安全。为此，建设部曾下达了有关接地及接地系统的强制性条文标准及严格的质量验收标准，故此在设计和施工中必须引起充分的重视。由于雷电的危害是无孔不入的，可以在整个空间范围内侵袭微电子设备，因此现代防雷的技术原则强调全方位防护、综合治理、层层设防，把防雷作为一个系统工程来抓。“防雷”并非是预防雷电的发生，而是给雷电流设计出一条流入大地的通道，而不是让它流过被保护的建筑物和设备。现代防雷技术就是采取一系列的措施，全方位地堵截雷电的入侵，本书第七篇详细的阐述防雷与接地的技术分析，并对接地保护与接零保护作出相应的理论分析，使读者能深入的了解防雷与接地的重要性。

（8）光伏电站系统解析：新能源光伏发电相关技术知识的讲解是本书重点突出的领域，也是本书的亮点与特色。新能源是一种取之不尽、用之不竭且无污染、无危害、利国利民的绿色能源。 当今，社会经济迅速发展，国内外污染日渐严重，化石能源也濒临枯竭，光伏电站的崛起，标志着国家电力资源从根本上得到了进一步的改进，自然生态环境也必将

得到改善，化石能源的开采也定会得到遏制，光伏产业必将成为国家电力今后发展的一个重要方向。本书第八篇针对我国目前新能源光伏电站的发展趋势、电站类型、 日照分析、发电量计算及故障分析运作与维护等内容做了详细的讲解。全面建设新能源光伏发电，让祖国的天更蓝、水更绿、花更香，人民生活更健康！

（9）风力发电系统：风力发电是最具商业开发，最具活力的可再生能源之一，无污染，成本低，环境效益好，不排放任何有害气体和废弃物，且取之不尽用之不竭。全球石化能源日益危机，能源节约与整合利用是人类面临的巨大挑战，风力发电应时而生，前景一片开阔。本书第九篇系统的对风力发电的原理、特点、分类、并网技术及问题详细解读，从理论到实践，从实践到总结，完整概括风力发电的知识，必将推动国家风力发电水平的提高，必将带动风力发电行业的发展。

（10）新能源电动汽车及充电桩技术解析：新能源充电桩是国家重点支持的产业。国家政策对电动汽车的大力支持，促进了电动汽车的迅猛发展，而与其配套的充电桩设施也必将成为新能源应用中的重要研究对象。本书主编早期参与奥迪研发中心充电桩的研发、设计和建设等工作，对充电桩的技术和市场有独到的见解。本书第十篇从充电桩的现状及未来的发展趋势出发，对国家政策、充电桩的盈利和充电模式进行了详细的解读。同时本书也是国内首次以电力专题的形式对充电桩进行详细分析，阐述的电力书籍。相信本书能够让读者对充电桩有个全面、系统的认知，定能够带动充电桩实业的发展。

（11）电力触电及救护：电气事故往往不是因单一原因引起的，为了搞好电气安全工作，必须采取包括技术和组织管理等多方面的措施。随着科技的进步，各国都在积极研究并不断推出先进的电气安全技术，完善和修订电气安全技术标准和规程，这对于工作者的安全与健康、电气设备的安全具有十分重要的作用，本书第第十一篇详细分析触电的类型及救护的方法，使读者能深入体会防范事故，责任重于泰山。

本书由杨天宝亲自主持了编写与审定工作，卢益、高翠萍、郑小平、高文姣、杨航、魏佳俊、刘亚鲁、李淑敏、宋益睿、李玮、曹琼月、岳森、应兵荣、曹晓霞、刘芃伶、杨志永、王福顺、王斌、张晓勇、秦松等专家参与了编写及审稿工作。所有参与本书编制的人员及中国电力出版社的专家对本书已经进行了严谨的校核，并邀请了业内权威专家、教授对本书进行了全面的审阅。此书参与人员呕心沥血，著作此书，但难免有纰漏，敬请指正。

本书在编写过程中，借鉴了大量的国内外专业资料，引用的资料均列在参考文献中，在此，对这些资料的所有者表示衷心的感谢，同时也感谢中国电力出版社各位专家对本书的审核，校核。

杨天宝

2016年11月1日