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苏变玲 著

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店铺： 天泰尚图书专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030488749

商品编码：27995331306

包装：平装

出版时间：2016-06-01

基本信息

书名：小波变换在电力系统中的应用

定价：75元

作者：苏变玲

出版社：科学出版社

出版日期：2016-06-01

ISBN：9787030488749

字数：

页码：153

版次：1

装帧：平装

开本：5

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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《小波变换在电力系统中的应用》较全面地介绍小波变换在电力系统中的谐波检测、暂态故障信号定位及雷电干扰的识别的基本原理和方法。全书共8章，主要内容包括：小波变换理论及其在电力系统中的应用、暂态电能质量的检测分析方法、小波变换在暂态电能质量分析中的应用、具有带通滤波特性的小波的构造及其在电力谐波检测中的应用、正交双路光纤电流互感器暂态信号的处理、暂态行波理论及其仿真研究、基于暂态行波的超高压输电线路雷电干扰故障的识别、基于暂态行波的故障测距。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《小波变换在电力系统中的应用》 内容简介： 电力系统作为现代社会赖以生存的基石，其稳定运行至关重要。随着科技的飞速发展和电力负荷的日益增长，电力系统变得越来越复杂，面临着诸如电能质量问题、暂态扰动、故障诊断以及状态监测等诸多挑战。传统信号处理方法在处理非平稳、非线性的电力系统信号时，往往显得力不从心，难以捕捉到信号的局部特征和瞬态信息。在此背景下，小波变换作为一种新兴的、强大的信号分析工具，以其优越的时频局部化特性，为解决电力系统中的一系列难题提供了全新的视角和有效的手段。 本书旨在深入探讨小波变换在电力系统各个层面的广泛应用，系统性地梳理和阐述小波变换的基本原理及其在解决实际工程问题中的可行性与有效性。我们将从基础理论出发，逐步深入到具体的应用场景，为电力系统领域的科研人员、工程师以及相关专业的研究生提供一本全面、深入且实用的参考书籍。 第一部分：小波变换理论基础 本部分将为读者构建扎实的理论基础，为理解后续的应用部分奠定坚实的基础。 第一章：信号处理基础与挑战 概述电力系统中常见的信号类型及其特点，例如电压、电流、频率、谐波、暂态分量等。 分析传统傅里叶变换在分析非平稳信号时的局限性，例如无法同时兼顾时间和频率信息，难以捕捉信号的瞬时变化。 介绍其他常用信号处理方法的优缺点，引出对更先进信号分析工具的需求。 强调电力系统信号的复杂性，例如包含多种频率成分、非线性畸变、随机噪声以及突发性暂态事件。 第二章：小波变换的数学原理 尺度函数与小波函数：详细介绍尺度函数（scaling function）和母小波（mother wavelet）的概念，阐述它们如何构建不同尺度和位置的基函数。 连续小波变换（CWT）：推导连续小波变换的数学公式，解释变换的含义，以及如何通过尺度和位移参数对信号进行分解。 离散小波变换（DWT）：介绍离散小波变换及其与连续小波变换的关系，重点讲解Mallat算法等高效的实现方法。 多分辨率分析（MRA）：阐述多分辨率分析的核心思想，即如何通过不同尺度的小波系数来表示信号在不同分辨率下的信息，包括近似信息和细节信息。 常用母小波的选择：讨论不同类型母小波（如Haar、Daubechies、Morlet、Mexican Hat等）的特性，以及它们在不同应用场景下的适用性，例如Daubechies小波在处理信号奇异点方面的优势，Morlet小波在频率分析方面的精度等。 小波包变换与二进小波变换：介绍小波包变换和二进小波变换的概念，以及它们如何提供更灵活的时频分辨率，可以针对特定频段进行更精细的分析。 第二部分：小波变换在电能质量分析中的应用 电能质量问题是电力系统运行中普遍存在且日益受到重视的挑战。小波变换的优越性使其成为分析和诊断电能质量扰动的有力工具。 第三章：小波变换在谐波检测与分析中的应用 谐波的产生与影响：介绍电力系统中常见的谐波源（如非线性负荷、电力电子设备等）及其对电网和设备的不利影响（如增加损耗、干扰通信、损坏设备等）。 小波变换与谐波分解：阐述如何利用小波变换将复杂电力信号分解成不同频率成分，从而精确地识别和量化不同阶次的谐波。 基于小波的谐波检测算法：详细介绍利用小波系数的幅值和相位信息来检测谐波的存在、幅值和相位。 与传统方法的比较：对比小波变换在谐波分析方面的优势，例如对暂态谐波和非稳态谐波的敏感性，以及在噪声背景下的鲁棒性。 第四章：小波变换在暂态扰动监测与识别中的应用 暂态扰动的类型：分析电力系统中常见的暂态扰动，如电压暂降、暂升、中断、浪涌、闪变等，以及它们的成因。 暂态信号的特点：强调暂态信号的时域和频域特征，其突发性和瞬时性使得传统方法难以有效捕捉。 基于小波的暂态事件检测：介绍如何利用小波变换捕捉信号的突变和瞬态特征，例如通过分析小波系数的剧烈变化来判断暂态事件的发生。 暂态事件的分类与识别：进一步探讨如何结合不同尺度下的小波系数，以及利用统计特征或机器学习方法，对不同类型的暂态事件进行分类和识别。 应用实例：列举实际的暂态扰动监测案例，说明小波变换在提高监测精度和诊断效率方面的作用。 第五章：小波变换在闪变分析中的应用 电闪变的定义与影响：介绍电闪变的定义，即电压在短时间内发生的快速且非周期的变化，及其对敏感负荷（如照明、电子设备）的影响。 闪变信号的特点：分析闪变信号的瞬时性、随机性和宽频谱特性。 小波变换与闪变分析：阐述小波变换如何有效地捕捉闪变信号的瞬时变化和频谱特性。 闪变指标的计算：介绍利用小波变换结果来计算短时闪变（Pst）和长时闪变（Plt）等相关指标的方法。 实时闪变监测：探讨小波变换在实现电闪变实时监测系统中的应用潜力。 第三部分：小波变换在故障诊断与保护中的应用 电力系统的故障诊断和保护是确保系统安全稳定运行的关键环节。小波变换凭借其对故障信号的敏锐捕捉能力，在故障定位、识别和保护方面展现出巨大潜力。 第六章：小波变换在电力线路故障诊断中的应用 故障信号的特征：分析不同类型电力线路故障（如单相接地、相间短路、接地短路等）产生的电流和电压信号的特征。 基于小波的故障特征提取：阐述如何利用小波变换对故障信号进行多尺度分解，提取反映故障性质、位置和类型的小波系数特征。 故障定位算法：介绍基于小波系数幅值、相位或能量分布来估计故障点的距离或位置的算法。 故障类型识别：探讨如何通过分析小波变换后的系数模式来区分不同故障类型。 噪声鲁棒性分析：分析小波变换在存在测量噪声的情况下进行故障诊断的鲁棒性。 第七章：小波变换在发电机和变压器故障诊断中的应用 设备故障信号分析：研究发电机（如转子故障、定子绕组故障）和变压器（如绕组匝间短路、铁芯故障、套管故障）产生的特定故障信号特征。 小波变换在特征提取中的作用：说明如何利用小波变换捕捉这些故障信号中的瞬态变化、谐波成分或模态信息。 状态监测与早期预警：基于小波分析结果，实现对设备运行状态的实时监测，并对潜在故障进行早期预警，从而避免重大事故的发生。 故障模式识别：结合历史故障数据和机器学习方法，利用小波变换提取的特征对设备故障模式进行准确识别。 第八章：小波变换在继电保护中的应用 传统继电保护的局限性：讨论传统继电保护在面对复杂电网结构、快速故障变化以及新能源接入等新挑战时的不足。 基于小波的快速故障检测：介绍小波变换如何快速、准确地检测故障发生，缩短保护响应时间。 提高保护的选择性与灵敏性：分析小波变换如何通过对故障信号的精细分析，提高保护装置的选择性，减少误动和拒动。 适应新能源接入的保护策略：探讨小波变换在处理新能源（如风电、光伏）接入导致的电网扰动和暂态现象方面，如何为继电保护提供更有效的解决方案。 仿真与实验验证：展示小波变换在继电保护中的仿真和实验结果，证明其在实际应用中的有效性。 第四部分：小波变换在其他电力系统应用中的拓展 除了电能质量、故障诊断和保护之外，小波变换在电力系统的其他方面也展现出广泛的应用前景。 第九章：小波变换在负荷预测与电力市场中的应用 负荷预测的挑战：分析电力负荷预测的复杂性，包括季节性、周期性、随机性以及突发事件的影响。 小波变换对负荷信号的分解：介绍如何利用小波变换将负荷信号分解成不同尺度上的成分，捕捉其长期趋势、季节性波动和短期随机变化。 基于小波的负荷预测模型：探讨如何结合小波分析和时间序列模型（如ARIMA、RNN）来构建更精确的负荷预测模型。 在电力市场中的应用：说明精确的负荷预测对于电力市场交易、调度和定价的重要性。 第十章：小波变换在状态监测与状态评估中的应用 设备状态监测的需求：阐述对电力设备（如线路、变压器、断路器）进行实时、准确的状态监测的必要性。 小波变换与状态特征提取：介绍如何利用小波变换提取与设备运行状态相关的信号特征，例如振动信号、局部放电信号等。 基于小波的设备健康评估：构建基于小波分析的设备健康指标，对设备的健康状况进行评估和诊断。 预测性维护：通过对设备运行状态的持续监测和评估，实现预测性维护，提高设备可靠性，降低运行维护成本。 第十一章：小波变换在电力系统动态特性分析中的应用 电力系统动态模型的挑战：分析电力系统动态分析的复杂性，特别是对于大型互联电网。 小波变换在暂态稳定性分析中的作用：探讨如何利用小波变换捕捉系统发生扰动后的瞬态响应，分析系统的暂态稳定性。 小波变换在振荡分析中的应用：介绍如何利用小波变换分析电力系统中的低频振荡，并识别其模式和来源。 结论与展望 本书通过对小波变换在电力系统各个关键领域的深入探讨，展示了其作为一种强大的信号处理工具的巨大潜力和广泛应用前景。小波变换的引入，不仅为解决电力系统中的许多难题提供了新的思路和方法，也极大地推动了相关技术的发展。 展望未来，随着小波变换理论的不断完善和计算能力的不断提升，其在电力系统中的应用将更加深入和广泛。例如，多尺度、多分辨率的小波分析可以与大数据技术、人工智能等前沿技术相结合，构建更智能、更可靠的电力系统。同时，针对特定电力设备或特定应用场景，开发更精细、更优化的定制化小波变换算法也将是未来的重要研究方向。 本书的编写旨在为读者提供一个全面而深入的视角，帮助他们理解和掌握小波变换在电力系统中的应用，并激发更多的创新研究和工程实践。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的第一印象是，它试图用一种非常宏观的视角来审视小波变换在电力系统领域的潜在价值。书中详细地介绍了一些电力系统中的挑战，例如信号的非线性和非平稳性，以及传统傅里叶变换在处理这些问题时的局限性。随后，它引入了小波变换，并着重强调了其在多分辨率分析和时频局部化方面的优势，这些理论层面的介绍可谓是相当详尽。我尤其赞赏书中对于小波变换数学理论基础的清晰阐述，作者仿佛是一位循循善诱的老师，将复杂的概念分解为易于理解的部分。然而，当我试图寻找具体的应用案例，比如如何利用小波变换来识别和分类电力系统故障，或者如何用它来优化电网的运行控制时，我发现书中的描述就显得有些意犹未尽了。它会提及“小波变换在故障诊断中有潜在应用”，但并没有深入到如何构建具体的诊断模型、如何选择合适的小波基函数来提取故障特征、或者如何解释小波系数的含义来做出判断。就好像是在描绘一幅宏伟蓝图，但蓝图上的每一个细节都显得有些模糊。我原本期待的，是看到一个清晰的“施工图”，能够指导我如何一步步地将这些理论转化为实际的工程解决方案。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，刚拿到这本书时，我以为它会是一本侧重于介绍小波变换在实际工程中如何应用的“操作手册”。毕竟，书名里明确写了“在电力系统中的应用”这个词，我期待的应该是那种能够直接指导我进行故障分析、状态监测、或者优化控制的实用技术指南。我脑海中构想的画面是，书中会有大量的图表，展示各种电力系统信号在不同小波变换处理后的结果，比如故障时的电流电压波形在小波域下的变化规律，或者负荷预测模型如何利用小波分解和重构来实现高精度预测。我甚至期待看到一些具体的软件实现代码片段，或者详细的步骤说明，能够让我快速上手。我一直觉得，像小波变换这样强大的工具，如果能够清晰地展示其在电力系统中的具体应用实例，那将极大地提升工作的效率和研究的深度。然而，在阅读过程中，我发现这本书更多的是在探讨小波变换的理论基础，以及它可能可以如何应用在电力系统中。例如，它会描述小波变换能够捕捉信号的局部特性，并指出这一特性对于分析电力系统中的瞬态现象（如暂态过电压、谐波等）非常有益。但对于“如何具体地利用这一特性进行分析”，书中提供的指导就相对有限了。它似乎更像是提供了一个“可能性清单”，而非一个“操作指南”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计倒是颇有几分专业感，深蓝色的背景加上金色的字体，给人一种沉稳而重要的感觉。我拿到这本书的时候，确实抱着很大的期待，毕竟“小波变换”这个词本身就充满了数学的精密和应用的广阔。我一直对如何利用更精细的信号分析工具来解决实际问题很感兴趣，而电力系统又是如此复杂且至关重要的领域，将两者结合，想必能够揭示不少有趣的现象。书中给出的章节目录，也确实展现了其试图覆盖的广泛性，从理论基础的介绍，到各种具体应用场景的探讨，似乎都做了详尽的梳理。我特别关注到其中一些提到“暂态分析”、“故障诊断”以及“负荷预测”的部分，这几点恰恰是我目前工作中最希望能找到突破口的方向。我原本以为这本书会详细阐述这些场景下，小波变换是如何被具体建模、算法如何设计、以及最终如何通过实际算例来验证其有效性的。比如，在故障诊断那一块，我脑海中已经浮现出各种不同类型故障信号在小波域下的独特“指纹”，以及如何根据这些指纹快速准确地定位问题。然而，读到后面，我发现书中更多的是在宏观层面提及了这些应用的可能性，而对于具体的技术实现细节，以及如何将理论转化为可操作的工程方案，似乎有所保留。这让我不禁有些困惑，毕竟对于一个应用型书籍来说，读者最渴望的往往是那些能够直接指导实践的“干货”。

评分☆☆☆☆☆

当我翻开这本书时，首先映入眼帘的是严谨的数学推导，各种公式、定理、引理接踵而至，让人不禁感叹小波变换的理论深度。这确实是一本非常扎实的学术著作，它系统地梳理了小波变换的起源、发展以及其核心数学原理。作者在对连续小波变换、离散小波变换、多分辨率分析等概念的阐述上，逻辑清晰，层层递进，对于有一定数学基础的读者来说，无疑是一场理论盛宴。我特别欣赏书中对于小波基函数选择的探讨，不同的小波基函数在不同信号处理任务中展现出的特性各异，作者对此进行了细致的比较和分析，为理解小波变换的精妙之处提供了很好的视角。此外，书中也涉及了一些与电力系统相关的背景知识，例如电网的信号特性、常见干扰等，为后续的小波变换应用奠定了基础。然而，对于我这个更侧重于实际应用的研究者而言，在对这些高屋建瓴的理论进行深入理解之后，便迫切地希望能看到这些理论是如何“落地”的。书中对小波变换在电力系统中的具体应用案例的描述，相比于理论部分的详尽，显得有些简略。例如，在介绍如何利用小波变换进行电力系统暂态稳定性分析时，书中更多的是点到为止，提及了其潜力，但对于具体的算法流程、参数选取、以及如何处理实际电网中的复杂性，就没有展开深入的讨论。这让我感觉，理论的根基打得非常牢固，但上层建筑的构建，似乎还需要更多的细节和实践指导。

评分☆☆☆☆☆

当我拿起这本书时，我满心期待着能从中找到关于小波变换如何具体解决电力系统实际问题的详细指南。电力系统充满了各种复杂且瞬息万变的信号，从瞬态故障的发生到负荷的波动，都需要精密的分析工具。我原本设想，这本书会详细讲解如何利用小波变换的强大时频分析能力，去捕捉那些瞬间发生、转瞬即逝的信号特征。比如，在分析电网暂态故障时，我希望能够看到书中如何通过小波分解，将信号分解成不同尺度和时间段上的成分，从而更清晰地识别故障的类型、位置和严重程度。我甚至期待书中能提供一些具体的算法流程图，或者通过实际的仿真数据来演示小波变换如何有效地提取信号中的关键信息，并将其转化为可操作的决策依据。然而，在阅读过程中，我发现本书更多的是在介绍小波变换的数学原理及其在电力系统分析中的“可能性”和“优势”。它会强调小波变换在捕捉信号局部特征上的能力，并笼统地提及它在电力系统信号分析方面的潜在应用价值。但对于具体的应用方法、模型构建、以及如何处理实际应用中可能遇到的各种复杂情况，书中就没有给出特别详尽的指导。感觉上，它更像是在“铺垫”，为可能的应用场景描绘了一个美好的前景，但具体的“如何实现”却留有很大的想象空间。