智能电器第2版_邹积岩主编_9787111633488

机械工业出版社本书内容共分三部分。第壹部分为智能电器基础知识；第二部分为智能电器基本结构及相关理论，包括信号检测系统、控制系统和电子操动、智能电器的可靠性与电磁兼容等；第三部分为智能电器的应用，包括配电自动化、柔性交流输电系统电器、直流断路器等。
本书可作为高等学校电气工程与自动化专业本科生和研究生教材，也可作为电力工程行业的科技人员与电器行业产品研发人员的参考书。

随着人们对电力需求的不断增加、对电能质量要求的日益提高，近年来，我国电力系统及电力设备制造行业得到了长足的发展。伴随计算机技术及信息技术的飞速发展，开关电器领域正经历新一轮的更新换代，新概念电器层出不穷。其中最能代表时代发展的、发展最为迅速的是智能电器。经过近年来业内科技工作者的不懈努力，智能电器所涉及的理论问题已越来越清楚，各种智能电器产品也逐渐得到了市场的认同。
广义的电器是指用于检测电参数、控制电路，或实现电能转换的硬件设备或装置；而狭义的电器主要是指开关电器。所谓电器的智能化，主要是指开关电器实现人工智能的过程。按人工智能的定义，智能化是指使对象具备灵敏准确的感知功能、正确的思维与判断功能以及行之有效的执行功能而进行的工作。感知功能包括设备的自诊断，各种运行参数和系统参数的检测；思维和判断功能就是控制，可依靠计算机或数字信号处理器（DSP）来完成；执行功能就是对一次设备的操动。因此，可以这样定义智能电器：在某一方面或整体上具有人工智能的电器元件或系统。
电器智能化是一种理念，是一种方法，是一个发展和进步的过程，其目的是使电器产品实现人工智能的部分或全部功能，使产品达到最佳工况。因此，电器智能化涉及的理论与技术除了电器学基础外，还应包括数字信号处理、控制以及现代传感器技术等。
早在20世纪70年代，人们就开始在配电系统实践开关电器的智能化，即在配电系统中加装智能控制器，用以自动判别线路故障，切除与隔离故障并恢复健康区段的供电。人们把这种带控制器的开关系统称为自动重合器与自动分段器。随着计算机技术的发展，越来越多的电站实现了微机化控制与管理，这使得开关智能化沿两条路线发展。路线之一是以电力系统的需求为主，基于开关的所谓“四遥”，把设备状态反映到电站主控计算机，由它实现开关乃至对整个系统的智能控制。而另一条发展路线是分步实施：首先是开关本体智能化，类似自动重合器与自动分段器，然后逐步实现整个系统的智能化与网络化，强调元件智能化才是最根本和最可靠的智能化。
近年来，国内外已有很多智能化开关投入市场。它们的特点都是采用先进的传感器技术和微机信号处理与控制技术，使整个组合电器的在线监测与二次系统在一个计算机控制平台上。20世纪90年代初国外的智能式真空断路器就已包括三种功能：自动保护功能、早期维护功能和信息传递功能。90年代末出现了永磁操动机构，配合新型传感器以及二次控制无触点化，使产品达到了更高的智能化水平。真空开关永磁机构的意义不仅大大简化了机械传动，提高了机构的可靠性，更重要的是它改进了操动的可控性，为进一步的高压开关选相合分打下了基础。在开关智能化理论方面，有人提出智能操作的概念，即要求开关的操作性能可根据电网中发出的不同工况，自动选择和调整操动机构或/和灭弧室合理的预定工作条件。例如，对于自能式SF6断路器的分断操作，小负载时触头以较低的速度分断，既可保证所需的灭弧能量，又可减少机械损耗；而在接到短路信号时则以全速分断，获得最佳分断效果。目前，此类专家系统的开发已在进行中。变速操作打破了传统断路器单一分闸特性的概念，实际上是上述执行功能的智能化，是对高电压等级开关操动机构改造的十分有益的尝试。
智能电器第2版前言电器智能化是一个更新换代的工作，涉及很多电气领域的新概念，要求新的规范与标准，结合必要的理论计算和计算机仿真可以大大推进研究开发工作。电力系统希望开关生产厂家采用更多的智能化技术，不断提高产品的档次和技术含量，赶超国际先进水平；但同时也要积极扶持新概念电器，更多地采用智能化开关，从而在根本上解决电力系统的硬件水平问题。只要科研工作者与生产厂家、系统用户更密切地合作，携手共进，我国的智能电器就一定能达到国际前沿水平。
本书内容共分三部分。第一部分为智能电器基础知识；第二部分为智能电器基本结构及相关理论，包括信号检测系统、控制系统和电子操动、智能电器的可靠性与电磁兼容等；第三部分为智能电器的应用，包括配电自动化、柔性交流输电系统电器、直流断路器等。第1章智能电器概论，介绍电器的定义与分类，电器的典型结构，电器智能化的内涵与主要内容，智能电器的理论任务等。第2章电器学基本理论与信号处理基础，介绍电流的热效应与力效应，电接触与电弧，磁路计算，采样与数字滤波，常用信号分析方法等。第3章智能电器的信号检测系统，介绍现场参量类型及数字化测量方法，智能电器中的各类传感器，信号输入通道设计，现场参量的信号分析与处理以及信号检测系统误差等。第4章智能电器的控制系统，介绍控制器的基本结构与组成，控制器的基本功能与特点，控制器的系统设计，智能电器控制器的硬件系统、软件系统，智能电器的网络化与通信系统等。第5章电子操动与永磁机构，介绍传统操动系统及其局限性，电子操动的构成与设计原则，永磁操动机构的磁路设计，相控开关，电子操动控制精度与可靠性分析等。第6章智能电器的可靠性与电磁兼容，介绍智能电器的可靠性指标,智能电器的电磁兼容,电磁兼容试验与标准等。第7章配电自动化，介绍配电自动化的基本概念,智能式重合器与分段器,配电网馈线自动化的基本模式,馈线远方终端FTU,配电自动化的通信等。第8章柔性交流输电系统电器，介绍电力电子技术在输电系统的应用,典型柔性交流输电系统电器，统一电能质量管理系统,超高压真空开关的实现等。第9章直流断路器，介绍直流开断原理，基于电力电子器件的高压直流断路器，机械式高压直流真空断路器，低压直流断路器等。
本书由大连理工大学邹积岩教授主编，华中科技大学程礼椿教授主审。邹积岩教授负责第1章、第5章、第9章的编写和全书的统稿；华中科技大学何俊佳教授负责第2章、第6章的编写；大连理工大学段雄英教授负责第3章、第4章的编写，孙辉教授负责第7章、第8章的编写。大连理工大学董恩源、廖敏夫以及方春恩三位博士的学位论文也为本书提供了部分素材。西安交通大学的张杭教授和王汝文教授对本书的结构和内容提出了许多宝贵意见。第5章的部分修订内容来自董恩源教授的研究，书中的部分实验在大连理工大学电力电子研究所完成，得到丛吉远高工、邹启涛高工的支持。对以上同仁和老师为本书的完成所做的工作，在此一并表示衷心的感谢！
第9章直流断路器的主要内容得到国家自然科学基金重点项目（51337001）支持。
“智能电器”作为电气工程及自动化专业本科生及研究生的选修课，面向现代电力系统，该课程的设置也受到电力设备行业的欢迎。本书作为该课程的教材，汇聚了编者及所在单位的研究成果。但鉴于编者水平所限，书中难免有不足和谬误之处，诚挚地欢迎广大读者批评指正。

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