第1章 电能质量概述与标准 1
1.1 电能质量的意义 2
1.2 电能质量与电压质量 4
1.3 电能质量现象概述 5
1.3.1 电压与电流变化 6
1.3.2 事件 12
1.3.3 电压幅值事件概述 16
1.4 电能质量和电磁兼容标准 19
1.4.1 标准化的目的 19
1.4.2 IEC电磁兼容标准 20
1.4.3 欧洲电压特征标准 24
第2章 长时电压中断与可靠性评估 30
2.1 引言 30
2.1.1 电压中断 30
2.1.2 电力系统可靠性评估 30
2.1.3 术语 30
2.1.4 长时中断的起因 31
2.2 系统性能的可观测性 31
2.2.1 基本指标 32
2.2.2 中断持续时间的分布 34
2.2.3 地区差异 35
2.2.4 中断的产生 38
2.2.5 更多信息 40
2.3 标准与规定 42
2.3.1 对中断频次的限制 42
2.3.2 中断持续时间限制 42
2.4 可靠性评估概述 43
2.4.1 发电可靠性 44
2.4.2 输电可靠性 46
2.4.3 配电可靠性 49
2.4.4 工业电力系统 51
2.5 基本的可靠性评估技术 54
2.5.1 可靠性评估技术的基本概念 54
2.5.2 网络法 59
2.5.3 基于状态和基于事件的方法 65
2.5.4 马尔可夫模型 68
2.5.5 蒙特卡罗仿真 76
2.5.6 元件老化 83
2.6 中断成本 86
2.7 观测和可靠性评估的比较 89
2.8 算例计算 90
2.8.1 基本选择性供电 90
2.8.2 恶劣天气 91
2.8.3 并联元件 92
2.8.4 含老化和维护的二元件模型 93
第3章 短时电压中断 96
3.1 引言 96
3.2 术语 96
3.3 产生短时电压中断的原因 97
3.3.1 基本原理 97
3.3.2 熔断器保护 98
3.3.3 由重合闸引起的电压幅值事件 98
3.3.4 中断过程中的电压 100
3.4 短时中断的监测 101
3.4.1 调查结果举例 101
3.4.2 中、低压系统的差异 102
3.4.3 多重事件 103
3.5 对设备的影响 104
3.5.1 异步电动机 105
3.5.2 同步电动机 105
3.5.3 变速驱动器 105
3.5.4 电子设备 105
3.6 单相跳闸 105
3.6.1 故障过程中的电压 106
3.6.2 故障后电压 107
3.6.3 故障过程中的电流 111
3.7 短时中断的随机预测 112
第4章 电压暂降特征描述 115
4.1 引言 115
4.2 电压暂降幅值 116
4.2.1 监测 116
4.2.2 理论计算 121
4.2.3 暂降幅值计算算例 126
4.2.4 非辐射型系统的暂降幅值 128
4.2.5 网状系统的电压计算 135
4.3 电压暂降持续时间 138
4.3.1 故障清除时间 138
4.3.2 幅值-持续时间图 138
4.3.3 暂降持续时间的测量 139
4.4 三相不对称 142
4.4.1 单相故障 143
4.4.2 相间故障 148
4.4.3 两相接地故障 150
4.4.4 七类三相不对称暂降 151
4.5 相位跳变 161
4.5.1 监测 162
4.5.2 理论计算 163
4.6 三相不对称暂降的幅值与相位跳变 168
4.6.1 幅值与相位跳变的定义 168
4.6.2 相间故障 170
4.6.3 单相故障 175
4.6.4 两相对地故障 180
4.6.5 高阻抗故障 184
4.6.6 网状系统 186
4.7 电压暂降的其他特征 187
4.7.1 波形点特征 187
4.7.2 损失电压 189
4.8 负荷对电压暂降的影响 192
4.8.1 异步电动机和三相故障 192
4.8.2 异步电动机和不对称故障 194
4.8.3 电力电子负荷 200
4.9 异步电动机启动引起的暂降 200
第5章 电压暂降——设备性能 203
5.1 引言 203
5.1.1 电压耐受能力和电压耐受曲线 203
5.1.2 电压耐受能力测试 205
5.2 计算机与家用电子产品 205
5.2.1 典型电源结构 206
5.2.2 计算机电压耐受能力评估 206
5.2.3 个人计算机电压耐受能力测量 209
5.2.4 电压耐受能力的要求：CBEMA和ITIC曲线 211
5.2.5 过程控制设备 211
5.3 交流变速驱动器 212
5.3.1 交流驱动器的运行 213
5.3.2 驱动器测试结果 214
5.3.3 平衡暂降 217
5.3.4 三相不平衡暂降对应的直流电压 220
5.3.5 电流不平衡 228
5.3.6 不平衡电动机电压 231
5.3.7 电动机减速 234
5.3.8 自动重启 237
5.3.9 交流驱动器抑制方法概述 239
5.4 直流变速驱动器 240
5.4.1 直流驱动器的运行 240
5.4.2 平衡暂降 243
5.4.3 不平衡暂降 246
5.4.4 相位跳变 249
5.4.5 换相失败 251
5.4.6 直流驱动器限制方法综述 252
5.5 其他敏感负荷 253
5.5.1 直馈异步电动机 253
5.5.2 直馈同步电动机 254
5.5.3 接触器 255
5.5.4 照明灯具 256
第6章 电压暂降随机估计 257
6.1 用电设备与供电网之间的兼容性 257
6.2 结果描述：暂降配合图 259
6.2.1 散点图 259
6.2.2 暂降密度表 260
6.2.3 累计表 261
6.2.4 电压暂降配合图 262
6.2.5 电压暂降配合图使用举例 264
6.2.6 非矩形暂降 265
6.2.7 其他暂降特征 266
6.3 电能质量监测 269
6.3.1 电能质量调查 269
6.3.2 单个节点 281
6.4 故障点法 283
6.4.1 随机预测法 283
6.4.2 故障点法基础 284
6.4.3 故障点选择 286
6.4.4 故障点法的算例 289
6.5 临界距离法 295
6.5.1 基本理论 295
6.5.2 算例：三相故障 296
6.5.3 基本理论：更精确的表达式 296
6.5.4 中间表达式 298
6.5.5 三相不平衡 299
6.5.6 发电厂 304
6.5.7 相位跳变 304
6.5.8 并行馈线 305
6.5.9 与故障点法的比较 305
第7章 电压暂降与中断抑制 307
7.1 抑制方法概述 307
7.1.1 故障引起的跳闸 307
7.1.2 减少故障次数 308
7.1.3 缩短故障清除时间 309
7.1.4 系统改造 310
7.1.5 装设抑制设备 311
7.1.6 提高设备免疫力 311
7.1.7 不同事件和抑制方法 312
7.2 电力系统规划——通过切换实现冗余 313
7.2.1 冗余的类型 313
7.2.2 自动重合闸 314
7.2.3 常开节点 314
7.2.4 负荷转移 315
7.3 电力系统设计——通过并联运行形成冗余 320
7.3.1 并联和环网系统 320
7.3.2 本地网络 323
7.3.3 电力系统设计——本地发电机 327
7.4 系统与设备间的接口 330
7.4.1 电压源型换流器 330
7.4.2 串联电压控制器——DVR 331
7.4.3 并联电压控制器——StatCom（静止同步补偿器） 339
7.4.4 并串联组合控制器 344
7.4.5 备用电源——超导储能系统（SMES）与电池储能系统（BESS） 347
7.4.6 级联电压控制器——不间断电源（UPS） 348
7.4.7 其他解决方案 350
7.4.8 能量储存 353
第8章 归纳与总结 360
8.1 电能质量 360
8.1.1 电能质量的前景 360
8.1.2 电能质量领域的教育问题 361
8.1.3 测量数据 361
8.2 标准 361
8.2.1 未来的发展 361
8.2.2 双边合同 362
8.3 中断 362
8.4 可靠性 363
8.4.1 举证 363
8.4.2 理论发展 363
8.5 电压暂降的特征 363
8.5.1 暂降特征的定义和提取 364
8.5.2 负荷影响 364
8.6 暂降引起的设备性能 364
8.6.1 设备测试 365
8.6.2 设备的改进 365
8.7 电压暂降随机估计 365
8.7.1 其他暂降特性 366
8.7.2 随机预测技术 366
8.7.3 电能质量调查 366
8.7.4 监测或预测 367
8.8 抑制方法 367
8.9 最后评论 367
参考文献 369
附录A 电磁兼容性（EMC）标准总论 384
附录B IEEE关于电能质量的标准 386
附录C 电能质量的定义和术语 388
附录D 图索引 406
附录E 表索引 422
索引 425