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第1章 电能质量概论1

1.1 电能质量概念3

1.1.1 电能质量问题的提出3

1.1.2 电能质量的基本概念5

1.1.3 电能质量的特点8

1.1.4 电能质量标准9

1.2 电能质量分类11

1.2.1 按扰动的表现特征分类11

1.2.2 按扰动的时间特性分类12

1.2.3 按产生电磁现象的方式分类13

1.2.4 按电磁干扰的现象分类13

1.3 电能质量评估14

1.3.1 电能质量的各种评估方式15

1.3.2 各评估方式之间的关系分析18

1.3.3 各项基本（单项）指标及限值19

1.3.4 综合指标IG22

1.4 不达标电能质量的危害22

1.4.1 影响电能质量的主要因素22

1.4.2 不同不达标电能质量的危害23

1.5 电能质量分析方法27

1.5.1 时域分析方法28

1.5.2 频域分析方法30

1.5.3 电能质量的数学分析方法31

第2章 现代化工业园区供电与用电特征40

2.1 现代化工业园区供电现状40

2.1.1 工业园区发展概况40

2.1.2 工业园区供电现状41

2.2 中压供电系统现状44

2.2.1 中压供电系统的概念44

2.2.2 国内中压配电网发展状况44

2.2.3 国外20kV配电电压使用情况45

2.3 现代化工业园区典型用电设备特征47

2.3.1 工业园区敏感用电设备分类47

2.3.2 工业园区用电设备的电压暂降耐受曲线51

2.4 现代工业园区供电规划与特点56

2.4.1 工业园区对电力规划的要求56

2.4.2 工业园区电能质量研究意义57

2.4.3 工业园区对电力规划的特点58

第3章 电能质量问题60

3.1 电能质量的具体指标60

3.1.1 电压允许偏差60

3.1.2 电压波动与闪变60

3.1.3 三相不平衡度61

3.1.4 公用电网谐波61

3.1.5 电网频率61

3.2 电压波动和闪变62

3.2.1 电压偏差62

3.2.2 电压暂降与暂升63

3.2.3 短时间电压中断63

3.2.4 长时间电压中断63

3.2.5 电压波动64

3.2.6 电压闪变64

3.2.7 电压波动和闪变的检测方法68

3.3 电压波动和闪变的抑制71

3.3.1 静止无功补偿器（SVC）72

3.3.2 有源电力滤波器（APF）72

3.3.3 动态电压恢复器（DVR）73

3.3.4 静止同步补偿器（STATCOM）74

3.3.5 统一电能质量控制器（UPQC）76

3.4 电力系统三相不平衡77

3.4.1 三相不平衡计算77

3.4.2 三相不平衡的改善措施81

3.5 电力谐波及无功补偿81

3.5.1 谐波的表示方法82

3.5.2 谐波特征量83

3.5.3 电力系统谐波的抑制方法84

3.5.4 谐波畸变的限制值87

第4章 功率器件与电能质量91

4.1 功率器件对电网的影响91

4.1.1 现代电气设备91

4.1.2 功率器件的电磁兼容问题93

4.1.3 功率器件对电网的影响99

4.2 电网对电气设备的影响100

4.2.1 电压扰动对电气设备的影响100

4.2.2 电压暂降灵敏度102

4.2.3 电压暂降的缓解和抑制106

第5章 分布式电源与电能质量112

5.1 典型分布式电源112

5.1.1 太阳能光伏发电113

5.1.2 风力发电114

5.1.3 微型燃气轮机115

5.1.4 燃料电池116

5.2 分布式电源对电网电能质量的影响116

5.2.1 分布式电源并网对电能质量的有利和不利影响116

5.2.2 配电网拓扑结构对电能质量影响的分析119

5.2.3 分布式发电引起电能质量新问题126

5.3 分布式电源的控制与运行128

5.3.1 逆变型分布式电源的工作原理128

5.3.2 逆变型分布式电源控制方式及故障响应129

5.3.3 逆变型分布式电源建模与仿真134

第6章 现代化工业园区电能质量治理方案139

6.1 工业园区电能质量治理139

6.1.1 工业园区中电能质量特点139

6.1.2 工业园区中电能质量问题140

6.1.3 工业园区电能质量治理的意义141

6.2 工业园区谐波的抑制142

6.2.1 减少谐波源的谐波含量143

6.2.2 在电容器回路串接电抗器145

6.2.3 安装交流滤波器146

6.2.4 采用有源滤波器147

6.2.5 加大供电系统容量和合理选择供电电压148

6.2.6 采用相数倍增法149

6.3 工业园区电压波动的抑制150

6.3.1 抑制电压波动的措施150

6.3.2 国内外抑制电压波动的装置151

6.3.3 主要补偿装置及方式153

6.4 三相不平衡的改善163

6.4.1 三相不平衡化的基本原理163

6.4.2 理想补偿导纳网络164

6.4.3 用功率表示的负荷补偿165

6.4.4 一般负荷的平衡化公式166

6.4.5 平衡化装置166

第7章 基于Simulink的电能质量仿真168

7.1 Simulink的简介168

7.2 供电系统故障仿真与分析170

7.2.1 仿真目的170

7.2.2 三相供电系统模型建立171

7.2.3 仿真结果与分析173

7.3 电能质量谐波仿真与分析177

7.3.1 仿真目的177

7.3.2 谐波信号模型建立178

7.3.3 Matlab小波分析182

7.4 DVR补偿的电压质量仿真与分析186

7.4.1 仿真目的186

7.4.2 DVR简介187

7.4.3 DVR系统模型实现188

7.4.4 仿真结果与分析196

第8章 工业园区电能质量监测系统方案201

8.1 基于Web技术的电能质量监测结构设计201

8.1.1 系统设计思路203

8.1.2 技术要求204

8.1.3 基于Web技术的B/S模型3层体系结构205

8.1.4 主站管理系统功能模块208

8.2 通信接口与数据格式（电能质量交换格式）218

8.2.1 物理层结构219

8.2.2 逻辑层结构221

8.2.3 压缩规则225

8.2.4 电能质量数据交换格式PQDIF的实现226

8.2.5 文件目录结构227

8.3 电能质量监测分析系统软件设计229

8.3.1 软件的总体设计方案229

8.3.2 数据传输模块的设计230

8.3.3 数据分析模块的设计230

第9章 大规模精密电子工业园区电能质量治理案例234

9.1 园区供电方案234

9.1.1 整体概况234

9.1.2 园区企业用电情况235

9.2 园区用电设备与电能质量问题244

9.2.1 园区用户用电特点244

9.2.2 园区电能质量问题245

9.3 园区电能质量监测249

9.3.1 数据库系统功能设计（数据预处理）249

9.3.2 数据库结构设计与实现250

9.4 园区实测电能质量数据分析252

9.5 园区谐波发射水平评估255

9.5.1 基本原理255

9.5.2 仿真计算256

9.5.3 采用偏最小二乘回归法及二元回归法的评估结果259

9.6 园区电能质量综合治理方案261

9.6.1 电网侧电压暂降治理措施261

9.6.2 用户侧电压暂降治理措施265