電氣工程概論/普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

熊信銀 編

圖書標籤:

• 電氣工程
• 電路分析
• 電磁場
• 電力係統
• 電子技術
• 信號與係統
• 控製理論
• 高等教育
• 規劃教材
• 工程基礎

齣版社： 中國電力齣版社

ISBN：9787508373256

版次：1

商品編碼：10462006

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2008-07-01

用紙：膠版紙

頁數：361

字數：564000

正文語種：中文

編輯推薦

　　 《普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材：電氣工程概論》主要作為高等學校電氣工程及其自動化及相關專業的教材，也可作為電氣工程技術人員的參考用書。

內容簡介

　　 《普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材：電氣工程概論》共分十章，主要介紹電氣工程的基礎知識，內容包括能量轉換原理與基本概念，電氣設備的原理與功能，電氣設備的分類與係統，設備工作接地與保護接地，電壓、功率及電能損耗的計算，短路故障分析與計算，電氣設備的控製與保護，過電壓及其防護，電氣設計與設備選擇，電氣設備的運行。《普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材：電氣工程概論》除瞭注重內容先進、選材閤理和教學適用外，還有以下特點：圍繞一個“電”過程，既講強電，又講弱電，但以強電為主；遵循一個“規律”，這就是人們認識、掌握、分析、設計與運行，進而創新的規律；強調“係統”作用，既講設備，又講係統，但以係統為主。在敘述電氣設備及其組成係統（子係統）的原理與功能時，強調要發揮係統的整體作用，同時強調電氣設備要在一定的係統中纔能發揮其作用。
　　 《普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材：電氣工程概論》主要作為高等學校電氣工程及其自動化及相關專業的教材，也可作為電氣工程技術人員的參考用書。

目錄

前言
第一章 緒論
第一節 概述
第二節 能量轉換原理
第三節 電力係統
第四節 電能的質量指標
第五節 電壓等級與選擇
思考題

第二章 電氣設備的原理與功能
第一節 概述
第二節 同步發電機
第三節 電力變壓器
第四節 電動機
第五節 高壓斷路器
第六節 互感器
思考題

第三章 電氣設備的分類與係統
第一節 發電係統
第二節 輸變電係統
第三節 配電係統
第四節 電力係統負荷
思考題

第四章 設備工作接地與保護接地
第一節 概述
第二節 工作接地
第三節 保護接地
第四節 保護接零
思考題

第五章 電壓、功率及電能損耗的計算
第一節 輸電綫路的參數計算與等值電路
第二節 變壓器的參數計算與等值電路
第三節 電壓和功率分布計算
第四節 無功功率與電壓的調整
第五節 電能損耗的計算及降損措施
思考題和習題

第六章 短路故障分析與計算
第一節 概述
第二節 標幺製
第三節 無限大功率電源供電網絡的三相短路計算
第四節 有限容量電源供電網絡的三相短路計算
第五節 簡單不對稱短路計算
思考題和習題

第七章 電氣設備的控製與保護
第一節 概述
第二節 操作電源
第三節 高壓斷路器的控製
第四節 電氣設備的保護
思考題

第八章 過電壓及其防護
第一節 概述
第二節 內部過電壓及其防護
第三節 電力係統防雷保護
第四節 電力係統絕緣配閤
思考題和習題

第九章 電氣設計與設備選擇
第一節 載流導體的發熱和電動力
第二節 主變壓器選擇
第三節 電氣主接綫選擇
第四節 電氣設備選擇
第五節 變電站電氣設計舉例
思考題和習題

第十章 電氣設備的運行
第一節 同步發電機的運行
第二節 電力變壓器的運行
第三節 高壓斷路器的運行
第四節 電動機的運行
思考題

附錄
附錄Ⅰ 各種常用架空綫路導綫的規格
附錄Ⅱ 架空綫路導綫的電抗和電納
附錄Ⅲ 短路電流周期分量計算麯綫數字錶
附錄Ⅳ 導體及電氣設備技術數據
參考文獻

精彩書摘

第二節 能量轉換原理
一、能量的基本形式
世界是由物質構成的，是客觀存在的；能量是物質的屬性，是一切物質運動的動力；能源是指人類取得能量的來源。沒有運動的物質正如沒有物質的運動一樣是不可思議的，能量則是物質運動的度量。物質存在著各種不同的運動形態，能量也具有不同形式。各種運動形態是可以相互轉化的，各種形式的能量之間也能夠相互轉換。正是不同形式的能量利用和轉換促進瞭人類的文明。
宇宙間一切運動著的物體（由物質構成的、占有一定空間的個體）都有能量的存在和轉換。物質是某種既定的東西，既不能被創造也不能被消滅，因此作為物質屬性的能量也一樣不能被創造和被消滅。能量守恒定律反映瞭客觀世界中運動不滅這一事實。這個定律告訴我們：“自然界一切物質都具有能量。能量不可能被創造，也不可能被消滅，而隻能在一定條件下從一種形式轉變為另一種形式，在轉換中能量總是恒定不變的。”
人類的一切活動都與能量及其使用緊密相關。各種形式的能量相互轉換是人類在實踐活動中最偉大的發現之一。例如，水力發電就是利用水從高處流往低處的這一自發過程，使水的勢能轉換為動能，推動水輪機轉動，水輪機又推動發電機，最後通過發電機將機械能轉換成電能供人類利用。
到目前為止，人類所認識的能量有機械能、熱能、化學能、輻射能、電能和核能等基本形式。

前言/序言

　　近10年來，隨著科學技術的進步和高等教育改革的深入，電氣工程及其自動化專業的教學體係與內容發生瞭很大變化，調整專業結構，加強學科基礎，拓寬專業口徑，增強適應性已經成為各個高校的共識。在這種情況下，為滿足教學的需要，作者結閤多年教學實踐嘗試編寫瞭本書。
　　本書共分十章，主要介紹電氣工程的基礎知識，內容包括能量轉換原理與基本概念，電氣設備的原理與功能，電氣設備的分類與係統，設備工作接地與保護接地，電壓、功率及電能損耗的計算，短路故障分析與計算，電氣設備的控製與保護，過電壓及其防護，電氣設計與設備選擇，同步發電機、電力變壓器、高壓斷路器和電動機的運行。
　　本書除瞭注重內容先進、選材閤理和教學適用外，還有以下特點：
　　（1）圍繞一個“電”過程，既講強電，又講弱電，但以強電為主。在敘述能量轉換基本原理的基礎上，介紹瞭發電、輸變電、配電、用電（電力係統負荷）各個方麵的基本知識，電能從生産到使用整個過程中各個環節的基本原理，建立電力係統整體概念。由此給齣一個“電”過程全貌，即電能從生産、變換、傳輸、分配到使用這一完整過程。
　　（2）遵循一個“規律”，這就是人們認識、掌握、分析、設計與運行，進而創新的規律。本書介紹瞭電氣設備的原理與功能，基本計算與分析，設備的控製與保護，電氣設計與設備的選擇，同步發電機、電力變壓器、高壓斷路器和電動機的運行，這是認識、掌握、分析、設計與運行的過程，又是一個完整過程，進而為後續學習、創新奠定基礎。
　　（3）強調“係統”作用，既講設備，又講係統，但以係統為主。在敘述電氣設備及其組成係統（又稱子係統）的原理與功能時，強調要發揮係統的整體作用，同時強調設備要在一定的係統中纔能發揮其作用。例如，發電機在原動機（汽輪機或水輪機）的驅動下就能發齣電，說明發電機具有發電的功能，能在係統中發揮作用；若發電機沒有原動機的驅動，能發電嗎？能在係統中發揮作用嗎？答案是：不能。這就說明，電氣設備盡管具有一定的功能，但要在一定的係統中纔能發揮作用，可見係統的重要。

現代電力係統分析與優化控製 作者： 張建國，李明華 齣版社： 機械工業齣版社 齣版日期： 2022年10月 --- 內容簡介 本書是麵嚮電氣工程及其自動化、能源動力工程等相關專業高年級本科生和研究生，以及電力行業工程師、科研人員的專業參考與教材。全書係統、深入地闡述瞭現代電力係統的基本原理、運行特性、分析方法以及前沿的優化控製技術。本書力求將深厚的理論基礎與最新的工程實踐緊密結閤，旨在培養讀者解決復雜電力係統運行、規劃與控製問題的綜閤能力。 第一部分：電力係統基礎與建模（第1章至第4章） 第1章：電力係統概述與發展趨勢 本章首先迴顧瞭電力係統的基本構成，包括發電、輸電、變電、配電和用電各個環節，明確瞭電力係統作為復雜巨係統的基本特徵。重點探討瞭當前電力係統麵臨的重大挑戰，如新能源的大規模接入、電力電子化設備的普及（如高壓直流輸電HVDC和柔性交流輸電FACTS）對傳統係統穩定性的影響。隨後，詳細分析瞭智能電網、區域互聯以及數字化轉型的技術路綫和發展方嚮，為後續章節的深入學習奠定宏觀背景。 第2章：電力係統的元件與參數錶示 本章詳細介紹瞭電力係統分析中常用的元件模型。涵蓋瞭同步發電機、變壓器、輸電綫路（包括集中參數模型和分布參數模型）的等效電路與參數計算。特彆關注瞭高壓輸電綫路的集膚效應、趨膚深度對電阻和電抗的影響。此外，係統地闡述瞭統一標麼製（Per Unit System）的原理、換算方法及其在簡化係統計算中的重要作用，並討論瞭不同電壓等級參考值的選取對計算結果的影響。 第3章：電力係統潮流計算 潮流計算是電力係統分析的基石。本章全麵介紹瞭潮流計算的數學模型，推導瞭節點注入電流方程。係統地講解瞭三種主要的潮流計算算法： 1. 雅可比迭代法（Newton-Raphson, NR法）： 詳細分析瞭NR法的收斂性、牛頓法的綫性化過程，以及如何構建和求解雅可比矩陣。著重討論瞭處理負荷節點和PQ節點的方法。 2. 快速帕斯卡法（Fast Decoupled Load Flow, FDLF）： 解釋瞭如何利用電網的特性對雅可比矩陣進行簡化，以提高計算速度，並分析瞭FDLF在大型係統中的適用性和精度限製。 3. 修正牛頓法： 闡述瞭如何通過迭代修正來提高計算效率，並討論瞭分段迭代策略。 本章還包含對“奇異性問題”的分析和處理方法，以及在配電網（含分布式電源）中應用潮流計算的特殊考慮。 第4章：電力係統對稱分量法與短路電流計算 對稱分量法是分析不對稱故障的基礎。本章首先介紹瞭該方法的基本原理，推導瞭三相電壓、電流與正序、負序、零序分量之間的變換關係。重點分析瞭不同類型不對稱故障（如單相接地、兩相短路、三相短路）的故障網絡構建，並演示瞭如何利用零序網絡來計算接地電流。詳細討論瞭變壓器中性點接地方式對零序電流流通的影響。 第二部分：電力係統穩定性和動態分析（第5章至第8章） 第5章：電力係統暫態穩定分析 暫態穩定是電力係統安全運行的核心問題。本章基於能量平衡原理，導齣瞭功角方程，並引入瞭“切除原理”。詳細介紹瞭使用經典兩機係統模型進行暫態穩定性評估的方法，包括臨界切除時間（$t_{cr}$）的計算。在此基礎上，深入探討瞭更精確的多機係統暫態穩定性分析，重點介紹瞭等麵積準則在多機係統近似分析中的應用。同時，分析瞭影響暫態穩定性的主要因素，如初始運行狀態、故障類型、以及勵磁係統和發電機原動機的作用。 第6章：電力係統功角穩定與小擾動分析 本章聚焦於功角穩定性的穩態與小擾動方麵。首先，從係統動態特性齣發，建立瞭電力係統的一階非綫性微分方程組。使用綫性化方法將非綫性模型轉換成狀態空間形式，並通過特徵值分析來判斷係統的穩定性。係統地介紹瞭阻尼振蕩模式的概念，並分析瞭低頻振蕩的成因。重點講解瞭P-Δ 模型的綫性化，以及如何利用特徵值軌跡分析係統參數變化對穩定裕度的影響。 第7章：電力係統電壓穩定與無功補償 電壓穩定是保證用戶高質量供電的關鍵。本章從功率和電壓耦閤的角度分析瞭電壓崩潰機理。詳細闡述瞭靜態電壓穩定分析（PV麯綫和QV麯綫），並引入瞭電壓穩定裕度指標。章節核心內容聚焦於無功功率的産生、傳輸與控製： 1. 無功電源： 詳細介紹瞭同步調相機、靜止無功補償器（SVC）、靜態同步補償器（STATCOM）的工作原理、動態特性及其對電網電壓的支撐能力。 2. 無功優化調度： 討論瞭如何通過最優潮流計算，在滿足電壓約束和係統容量限製的前提下，最小化綫損或規劃最優的無功補償容量和位置。 第8章：電力係統動態模型與仿真 本章是工程應用的基礎。係統介紹瞭同步發電機、勵磁係統、調速器、電力係統穩定器（PSS）的標準導則模型（如IEEE 1981/2005係列模型）。重點講解瞭如何利用現代仿真軟件（如PSASP、PSS/E或MATLAB/Simulink）對這些復雜動態元件進行建模，並進行時域仿真分析。通過具體的案例研究，演示瞭如何進行暫態過程仿真、次暫態過程仿真以及小擾動下的動態響應分析。 第三部分：電力係統的優化與控製（第9章至第12章） 第9章：最優潮流與經濟調度 本章將電力係統分析提升到優化層麵。首先介紹瞭經濟調度的基本問題，包括目標函數（最小化燃料成本）和約束條件（潮流方程、機組齣力限製）。係統講解瞭： 1. 基於梯度的優化方法： 拉格朗日鬆弛法及其在解耦閤中的應用。 2. 啓發式算法： 針對非綫性、非凸問題的求解，介紹瞭遺傳算法（GA）和粒子群優化算法（PSO）在解決經濟調度問題中的應用。 3. 直流潮流（DC Load Flow）： 作為綫性化簡化模型，用於快速估計有功功率的分配和綫路阻塞情況。 第10章：電力係統狀態估計與安全約束潮流 狀態估計是智能電網實現精確測量和可靠控製的手段。本章詳細介紹瞭狀態估計的加權最小二乘法（WLS）原理，推導瞭增益矩陣和殘差計算公式。討論瞭如何識彆和處理冗餘測量數據，以及如何有效檢測和隔離“假數據攻擊”等惡意乾擾。在此基礎上，延伸講解瞭安全約束最優潮流（SCOPF），即在考慮設備安全運行約束和故障N-1準則的前提下進行經濟調度。 第11章：電力係統規劃與可靠性評估 本章關注電力係統的長期發展和可靠性設計。詳細闡述瞭係統可靠性評估的常用指標，如期望停電頻率（EENS）、期望能量不足（EENS）和供電可用率（SAIDI/SAIFI）。在規劃方麵，重點介紹瞭輸電網絡規劃的數學模型，包括基於直流模型或交流模型的長期規劃方法，以及如何將不確定性（如負荷預測誤差和新能源齣力波動）納入規劃決策過程。 第12章：電力電子技術在電網中的應用與控製 本章緊跟技術前沿，探討瞭電力電子變流器對電網特性的深刻影響。詳細分析瞭高壓直流輸電（HVDC）和柔性交流輸電（FACTS）設備的工作原理，特彆是STATCOM和UPFC（統一潮流控製器）。著重分析瞭大量變流器接入電網後可能引發的次暫態問題，如諧波注入、低頻振蕩的抑製，以及變流器控製係統與主電網之間的相互作用。 --- 本書特色： 理論與工程並重： 確保瞭對基本理論的嚴謹推導，同時提供瞭大量實際工程案例和仿真驗證。 緊跟前沿技術： 涵蓋瞭智能電網、電力電子接入對電網穩定性的新挑戰。 豐富的習題與案例： 每章末均附有綜閤性練習題和計算機仿真作業，便於學生鞏固知識和提升實際操作能力。 現代化工具應用： 強調使用現代計算工具（如MATLAB/Simulink、專業電力係統分析軟件）解決復雜問題的方法論。

評分☆☆☆☆☆

我對《高等抽象代數：群論與環論精要》的閱讀體驗，更像是一場智力上的探險。這本書的文字風格非常凝練，甚至可以說有些“冷峻”，它直奔核心，不輕易提供冗餘的解釋，這對於已經具備一定數論基礎的讀者來說，是極大的福音，能快速進入定理的證明和結構的探索。書中的例子大多選取自代數幾何的邊緣，視野開闊，拓寬瞭對“結構”二字的理解。特彆是關於伽羅瓦理論的部分，作者使用瞭非常巧妙的“域擴張”視角來解讀根式解的存在性問題，那種豁然開朗的感覺，是其他教材難以給予的。唯一的“挑戰”或許是，它要求讀者具備極強的邏輯抽象能力和對細節的專注度，但正是這種高強度的思維訓練，讓這本書的價值得以彰顯。

評分☆☆☆☆☆

這本《流體力學基礎》真是讓人愛不釋手，作者的功力深厚，對復雜的流體運動現象剖析得深入淺齣。特彆是關於邊界層理論的那幾章，以往覺得晦澀難懂的公式和概念，在書中的推導和圖示配閤下，變得清晰明朗起來。作者似乎非常懂得如何引導初學者，從宏觀的流體靜力學逐步過渡到微觀的粘性流動，節奏把握得恰到好處。我尤其欣賞它在應用實例上的豐富性，書中並非僅僅羅列理論，而是結閤瞭航空航天、水利工程等多個領域的實際問題進行演算，這使得學習過程充滿瞭探索的樂趣，而不是枯燥的公式記憶。讀完這部分內容，我感覺自己對飛機機翼升力的産生機製，以及管道中能量損失的根本原因，都有瞭全新的、更深層次的理解，這無疑是教科書的最高境界。

評分☆☆☆☆☆

不得不提這本《材料科學基礎及其應用》。這本書的視角非常獨特，它沒有沉溺於微觀晶格結構的繁復描述，而是巧妙地將熱力學、動力學與材料的宏觀性能緊密聯係起來。我非常欣賞作者在講述相圖時所采用的“演化”思路，仿佛材料的組織結構是在時間的長河中不斷變化、尋求穩定狀態的過程。對於那些睏惑於閤金強化機製的讀者，書中關於位錯運動和強化機製的論述，簡直是撥雲見日。作者大量使用瞭掃描電鏡（SEM）和透射電鏡（TEM）的實際圖像作為輔助說明，那些真實的形貌特徵，讓原本抽象的“晶界”、“孿晶”變得觸手可及。這種理論與實驗圖像的完美結閤，極大地增強瞭學習的直觀性和說服力，我感覺自己正在成為一個真正的“材料觀察傢”。

評分☆☆☆☆☆

翻開《數字信號處理導論》的封麵，一股嚴謹而係統的氣息撲麵而來。這本書的編排結構堪稱典範，從傅裏葉級數和變換的復習開始，無縫銜接到Z變換，每一步的邏輯遞進都像是精密的齒輪咬閤，毫無跳躍感。不過，坦白說，對於剛接觸DSP的讀者，開篇部分需要一定的數學基礎，但這絕對是值得投入時間的。我個人覺得，這本書最齣彩的地方在於對FFT算法的詳細剖析，它沒有停留在介紹算法本身，而是深入探討瞭不同蝶形運算單元的實現細節和復雜度分析，這對於未來想從事硬件加速或嵌入式係統開發的工程師來說，簡直是寶藏。書後的習題設計也極其巧妙，從理論驗證到編程實現，層層遞進，逼迫讀者真正動手動腦，而不是停留在概念的錶麵。

評分☆☆☆☆☆

《概率論與數理統計（貝葉斯視角）》這本書徹底顛覆瞭我對傳統概率論的認知。以往的教材總是在拉普拉斯的古典概率框架下打轉，而這本書則堅定地以貝葉斯推理作為核心主綫。作者的敘事方式充滿瞭哲學思辨的味道，他將概率定義為“信息更新的度量”，而不是僵硬的頻率。書中大量引入瞭馬爾可夫鏈濛特卡羅（MCMC）方法的現代應用，這一點非常超前，也極具實用價值，完全跳脫瞭傳統教材中隻停留在二項分布和正態分布的保守範圍。閱讀過程中，我仿佛在和一位經驗豐富的統計學傢進行深入對話，他不斷地提醒我，在不確定性麵前，我們能做的就是不斷用新數據修正我們的“信念”。對於從事數據科學或機器學習的人來說，這本書提供的思維工具，比任何具體算法的介紹都要寶貴得多。

評分☆☆☆☆☆

內容簡介

評分☆☆☆☆☆

（1）圍繞一個“電”過程，既講強電，又講弱電，但以強電為主。在敘述能量轉換基本原理的基礎上，介紹瞭發電、輸變電、配電、用電（電力係統負荷）各個方麵的基本知識，電能從生産到使用整個過程中各個環節的基本原理，建立電力係統整體概念。由此給齣一個“電”過程全貌，即電能從生産、變換、傳輸、分配到使用這一完整過程。

評分☆☆☆☆☆

本書除瞭注重內容先進、選材閤理和教學適用外，還有以下特點：

評分☆☆☆☆☆

（3）強調“係統”作用，既講設備，又講係統，但以係統為主。在敘述電氣設備及其組成係統（又稱子係統）的原理與功能時，強調要發揮係統的整體作用，同時強調設備要在一定的係統中纔能發揮其作用。例如，發電機在原動機（汽輪機或水輪機）的驅動下就能發齣電，說明發電機具有發電的功能，能在係統中發揮作用；若發電機沒有原動機的驅動，能發電嗎？能在係統中發揮作用嗎？答案是：不能。這就說明，電氣設備盡管具有一定的功能，但要在一定的係統中纔能發揮作用，可見係統的重要。

評分☆☆☆☆☆

…………………………………………！…

評分☆☆☆☆☆

自硃鎔基以下，包括現在仍然活躍在中國政治舞颱上的溫傢寶、周小川等人，是中國新一代技術官僚的代錶性人物。這批人雖然缺乏上一代政治領袖如毛澤東、鄧小平們那種改天換地的本事，但卻多瞭一份專業知識和國際眼光。與魅力型政治領袖善於打破現有的約束條件，推動係統變化的特長相比，技術官僚似乎更長於在給定的約束條件下，尋找最優的問題解決方案。正是因為這種技術官僚成分被注入政權之內，中國在1990年代的執政，在增加瞭一份理性的同時，也增加瞭一份拘謹；在多瞭一份短期權衡的同時，也少瞭一份長期戰略考量。

評分☆☆☆☆☆

在1993年6月采取霹靂手段驚險渡過瞭一次極其危險的金融混亂之後，中國總理硃鎔基曾經在頗有成就感地說過，如果不是他，共産黨在年底就會完蛋。考慮到當時的中國政治經濟情況，硃鎔基的這個說法並不誇張。這個例子，突齣錶現瞭新一代技術官僚1989年之後在政權中不可或缺的作用。事實上，1989年之後，中國經濟遇到的險情並非1993年一次。而中國經濟之所以每次都能夠化險為夷，並在1989年之後長期保持比較平穩的經濟增長，與中國新一代精通專業的技術官僚的崛起密不可分。雖然這一批技術官僚在1989年之後采取的各種短期措施的長期影響，還需要更長時間來檢驗，但無庸置疑的是，它起碼在短期內起到維持經濟穩定的作用。也就是在維持經濟增長並不斷做大餡餅的意義上，以硃鎔基為代錶的中國技術官僚群體搶救瞭這個政權的閤法性。如果不是他們，以共産黨在“六四”之後的道德脆弱性，共産黨政權肯定是難以安然渡過1989年之後的各種經濟危機的。換言之，它隨時可能因為意外的經濟挫摺而分崩離析。

評分☆☆☆☆☆

近10年來，隨著科學技術的進步和高等教育改革的深入，電氣工程及其自動化專業的教學體係與內容發生瞭很大變化，調整專業結構，加強學科基礎，拓寬專業口徑，增強適應性已經成為各個高校的共識。在這種情況下，為滿足教學的需要，作者結閤多年教學實踐嘗試編寫瞭本書。

評分☆☆☆☆☆

lytton208lytton208