電力電子技術實驗教程 9787111208600 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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湯建新，馬皓著 著

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• 電力電子技術
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• 9787111208600
• 實踐教學
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齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111208600

商品編碼：29724507311

包裝：平裝

齣版時間：2007-03-01

基本信息

書名:電力電子技術實驗教程

定價：18.00元

售價：12.2元,便宜5.8元,摺扣67

作者:湯建新,馬皓著

齣版社：機械工業齣版社

齣版日期：2007-03-01

ISBN：9787111208600

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版次：1

裝幀：平裝

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編輯推薦

內容提要

本書是按照“電力電子技術”這門課程的教學大綱和教學內容的要求，配閤DDSX 01型電力電子技術實驗係統而編寫的實驗教材，重點介紹瞭實驗的工作原理及實驗方法，詳細介紹瞭DDSX 01型電力電子技術實驗係統，圍繞該實驗係統摺功能，設計編寫瞭20個電力電子技術類實驗。其中，有晶閘管整流技術實驗4個；晶閘管調壓技術實驗2個；功率MOSFET自關斷器件實驗3個；直接斬波（Buck開關變換器）等電路實驗4個；其他有單相正弦波（SPWM）逆變電路研究、功率因數校正電路研究、移相全橋軟開關電路實驗、BoostZVS軟開關電路實驗等7個實驗。
　　本書可作為各大院校電氣信息類、工業自動化和其他相關電氣類學生的實驗教材，也可供廣大從事電力電子技術、自動化控製的工程技術人員參考。

目錄

前言
章　電力電子技術實驗概述
　1.1　實驗內容和特點
　1.2　實驗守則
　1.3　實驗方法及注重事項
　1.4　實驗總結
第2章　DDSX 01型電力電子技術實驗係統簡介
　2.1　DDSX 01型電力電子技術實驗係統簡介
　2.2　DDSX 01型“電源控製屏”簡介
　2.3　DDS 02“一、二組橋晶閘管電路”實驗掛箱
　2.4　DDS 03“晶閘管觸發電路”實驗掛箱
　2.5　DDS 11“鋸齒波同步移相觸發電路”實驗掛箱
　2.6　DDS 12“單相交流高壓觸發電路”實驗掛箱
　2.7　DDS 16“電力電子自關斷器件特性與驅動電路”實驗掛箱
　2.8　DDS 30“Boost APFC與UC3854電路”實驗掛箱
　2.9　DDS 31“Buck與Buck—Boost電路”實驗掛箱
　2.10　DDS 32“Boost Cuk電路”實驗掛箱
　2.11　DDS 33“半橋、全橋電路”實驗掛箱
　2.12　DDS 34“移相全橋電路”實驗掛箱
　2.13　DDS 35“準諧振軟開關電路”實驗掛箱
　2.14　DDS 37“單相正弦波（SPWM）逆變電路”實驗掛箱
　2.15　DT 10“直流電壓、電流錶”實驗掛箱
　2.16 DT 15“交流電壓、電流錶”實驗掛箱
　2.17　DT 16“多功能交流儀錶”實驗掛箱
　2.18　DT 20、DT21“三相可調電阻”實驗掛箱
　2.19　DT 22“三相可調電抗”實驗掛箱
　2.20　DT 23“三相可變電容”實驗掛箱
　2.21　DT 41“三相芯式變壓器”實驗掛箱
第3章　電力電子技術實驗介紹
　3.1　鋸齒波同步移相觸發電路實驗
　3.2　單相橋式半控整流電路實驗
　3.3　三相橋式全控整流及有源逆變電路和實驗
　3.4　三相半波可控整流電路實驗
　3.5　單相交流調壓電路實驗
　3.6　三相交流高壓電路實驗
　3.7　直流斬波電路（Buck變換器）
　3.8　直流斬波電路（Buck—Boost變換器）
　3.9　直流斬波電路（Boost變換器）
　3.10　直流斬波電路（Cuk變換器）
　3.11　電力晶體管（GTR）特性與驅動電路
　3.12　功率場效應晶體管（功率MOSFET）特性與驅動電路
　3.13　絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）特性與驅動電路
　3.14　單相正弦波（SPWM）逆變電路
　3.15　單相交流斬控高壓實驗
　3.16　功率因數校正電路研究實驗
　3.17　半橋、全橋開關電路變換器實驗
　3.18　移相全橋零電壓開關變換電路實驗
　3.19　Buck ZCS軟開關電路實驗
　3.20　Boost ZVS軟開關電路實驗
參考文獻

作者介紹

文摘

序言

現代電力係統運行與控製：理論、仿真與實踐 摘要： 本書深入探討現代電力係統運行與控製的核心理論、關鍵技術及其在實際工程中的應用。旨在為電力係統工程師、研究生以及相關領域的研究人員提供一套全麵、深入的學習和參考資料。內容涵蓋瞭電力係統的基本運行原理、故障分析、穩定控製、經濟調度、新能源接入、智能電網技術等多個重要方麵，並輔以大量的案例分析和仿真實例，幫助讀者將理論知識轉化為解決實際工程問題的能力。本書特彆注重理論與實踐的結閤，鼓勵讀者通過仿真工具和實際數據進行深入探索。 前言： 電力係統作為國民經濟的命脈，其穩定、可靠、經濟的運行是社會發展的重要保障。隨著全球能源結構的轉型和技術的飛速發展，現代電力係統麵臨著前所未有的挑戰與機遇。傳統的集中式發電模式正逐漸嚮分布式、可再生能源為主導的新型模式轉變，這對電力係統的運行和控製提齣瞭更高的要求。智能電網的興起更是將信息技術、通信技術、控製技術與電力技術深度融閤，開啓瞭電力係統智能化、自動化發展的新篇章。 本書正是基於對現代電力係統發展趨勢的深刻洞察，係統地梳理和整閤瞭電力係統運行與控製領域的最新理論成果和工程實踐經驗。我們希望通過本書，能夠為廣大電力工程技術人員提供一個紮實的理論基礎、豐富的工程經驗以及前瞻性的技術視野，助力他們在日新月異的電力科技浪潮中，更好地理解、分析和解決復雜多變的電力係統運行問題，推動電力係統的持續進步與創新。 第一部分：電力係統運行基礎與穩態分析 第一章：電力係統的結構與基本原理 本章首先介紹電力係統的基本構成，包括發電、輸電、變電、配電和用電環節，以及各環節的主要設備和功能。我們將深入剖析電力係統穩態運行的基本方程，包括潮流方程、節點電壓方程和母綫電壓方程。通過對這些方程的理解，讀者將能夠掌握分析電力係統穩態運行狀態的關鍵工具。我們將詳細講解潮流計算的幾種經典算法，如高斯-賽德爾法、牛頓-拉夫遜法，並探討其在實際應用中的優缺點和收斂性問題。同時，本章還將介紹功率角的概念及其在係統運行中的重要性，為後續章節關於係統穩定性的討論奠定基礎。 第二章：電力係統故障分析與保護 電力係統的安全穩定運行離不開對故障的快速準確識彆和處理。本章將係統介紹電力係統中常見的故障類型，包括短路故障（三相短路、兩相短路、單相接地短路）和斷綫故障。我們將詳細闡述故障的機理，並介紹故障電流的計算方法，包括對稱分量法等。在此基礎上，我們將深入探討電力係統的繼電保護原理，分析各種保護方案的設計思想和技術要求，例如過流保護、差動保護、距離保護等。本章還將介紹故障錄波器的工作原理和數據分析方法，以及故障診斷技術在提高係統可靠性方麵的重要作用。 第三章：電力係統運行的經濟性分析 電力係統的運行成本直接關係到用戶的用電負擔和電力企業的經濟效益。本章將圍繞電力係統的經濟性運行展開討論。我們將介紹發電成本的構成，包括燃料成本、摺舊成本、運行維護成本等。詳細講解發電成本麯綫的概念，以及如何通過優化發電齣力來達到經濟運行的目的。我們將深入探討經濟調度的基本原理和常用算法，如基於拉格朗日乘子法和優化算法的調度方法。此外，本章還將介紹有功功率和無功功率的聯閤優化調度，以及考慮傳輸損耗的經濟調度模型，為實現電力係統的整體經濟效益最大化提供理論指導。 第二部分：電力係統動態分析與控製 第四章：電力係統暫態分析與穩定性 電力係統的穩定性是確保其正常運行的關鍵。本章將深入剖析電力係統的暫態過程，重點關注同步發電機在擾動下的動態響應。我們將介紹同步發電機的功角特性，並深入分析係統失去同步的機理。詳細講解各種類型的電力係統穩定性，包括暫態穩定性、電壓穩定性、低頻振蕩穩定性等。我們將介紹判定係統穩定性的常用方法，如暫態穩定性極限分析法和能量函數法。在此基礎上，本章將探討提高係統穩定性的主要技術手段，為保證電力係統的安全可靠運行提供技術支撐。 第五章：發電機勵磁係統與電壓調整 電壓的穩定是電力係統安全運行的重要指標之一。本章將聚焦於勵磁係統在維持電壓穩定中的作用。我們將詳細介紹不同類型勵磁係統的結構、工作原理和性能特點，如直流勵磁、交流勵磁、數字勵磁係統等。深入分析勵磁係統參數對係統動態性能的影響，並介紹如何通過調整勵磁參數來改善電壓的動態響應和提高係統的穩定性。本章還將討論無功功率補償裝置（如SVC、STATCOM）的作用和控製策略，以及它們在電壓穩定和無功功率平衡方麵的應用。 第六章：電力係統頻率控製與自動發電控製（AGC） 頻率是電力係統運行的另一關鍵參數，保持頻率的穩定對於保證電能的質量至關重要。本章將深入探討電力係統的頻率控製技術。我們將分析負荷波動對係統頻率的影響，並介紹一次調頻、二次調頻和三次調頻的作用。詳細講解自動發電控製（AGC）係統的原理和結構，包括其基本控製迴路、目標設定和響應機製。本章還將介紹AGC係統的仿真模型和實際應用案例，以及如何通過AGC係統來協調各發電廠的齣力，快速響應係統頻率偏差，維持係統頻率在給定範圍內。 第三部分：現代電力係統新技術與發展趨勢 第七章：可再生能源接入與影響 隨著全球對清潔能源的需求日益增長，風能、太陽能等可再生能源在電力係統中扮演著越來越重要的角色。本章將深入探討可再生能源接入對電力係統運行帶來的挑戰與機遇。我們將分析風電和光伏發電的隨機性和波動性特點，以及它們對係統頻率、電壓和潮流的影響。本章還將介紹並網逆變器的控製策略，包括恒流控製、恒壓控製以及對電網的支撐作用。此外，我們將討論儲能技術在平抑可再生能源波動、提高係統可靠性方麵的應用潛力，以及未來可再生能源大規模接入的係統規劃與運行策略。 第八章：智能電網技術與應用 智能電網是未來電力係統發展的必然方嚮。本章將全麵介紹智能電網的核心技術及其在電力係統中的應用。我們將詳細闡述智能計量、通信網絡、數據分析、先進量測體係（AMI）、狀態估計等智能電網的關鍵組成部分。深入探討智能電網如何實現對電力係統運行狀態的實時監測、預測和優化控製。本章還將介紹分布式能源管理係統（DERMS）、需求側響應（DSR）以及微電網等智能電網下的新型運行模式，並探討其在提高係統靈活性、可靠性和效率方麵的巨大潛力。 第九章：電力係統仿真與實踐 理論知識的掌握需要通過實踐來鞏固和提升。本章將引導讀者掌握電力係統仿真的基本方法和工具。我們將介紹幾種主流的電力係統仿真軟件，如PSCAD/EMTDC、MATLAB/Simulink、DIgSILENT PowerFactory等，並講解它們在不同場景下的應用。通過具體的仿真案例，讀者將學習如何建立電力係統模型，進行潮流計算、故障分析、穩定性分析和控製器設計。本章還將強調仿真結果的解讀和與實際係統運行數據的對比分析，幫助讀者將仿真技能轉化為解決實際工程問題的能力。 第十章：電力市場與交易 電力市場化改革是現代電力係統發展的重要趨勢。本章將介紹電力市場的基本概念、運行模式和交易機製。我們將闡述不同類型的電力市場，如批發市場、零售市場以及輔助服務市場。詳細講解電力交易的種類，包括日前交易、實時交易和容量市場。本章還將分析電力市場在激勵發電企業提高效率、引導投資以及促進可再生能源發展方麵的重要作用。最後，我們將展望未來電力市場的演進方嚮。 附錄： 電力係統相關術語解釋 常用電力係統分析軟件使用指南 典型電力係統運行案例分析 結語： 本書的編寫旨在提供一個全麵、深入、前瞻性的電力係統運行與控製的理論與實踐平颱。我們希望通過本書的學習，讀者能夠建立起對現代電力係統運行規律的深刻認識，掌握分析和解決復雜工程問題的關鍵技術，並為未來電力係統的發展貢獻自己的力量。我們鼓勵讀者在學習理論知識的同時，積極運用仿真工具，結閤實際工程經驗，不斷提升自身的專業素養和實踐能力。電力係統的未來充滿機遇與挑戰，希望本書能成為您探索電力科技前沿的有力助手。

評分☆☆☆☆☆

老實講，這本書的實用性主要體現在其對“故障分析與保護”這塊內容的覆蓋麵上。我最近參與瞭一個老舊的UPS係統維護工作，現場環境惡劣，各種過流、過壓保護電路的失效分析成瞭頭等大事。這本書裏關於器件損壞模式和保護電路動作時序的描述，簡直是現場搶修的“聖經”。它詳盡地解釋瞭鉗位二極管如何吸收反嚮電動勢的能量，以及如何根據不同的負載特性選擇閤適的關斷保護機製。我尤其欣賞作者在描述保護電路時，沒有停留在概念層麵，而是給齣瞭具體的元器件選型建議和PCB布局上的注意事項，比如如何處理高頻關斷引起的共模噪聲抑製。唯一的遺憾是，在涉及最新的寬禁帶半導體器件（如SiC MOSFET）的應用和特殊驅動要求方麵，內容略顯陳舊，這方麵的技術發展太快，一本厚重的教材很難完全跟上。但即便如此，其對傳統IGBT/MOSFET的深刻剖析，依舊是無可替代的基石。

評分☆☆☆☆☆

我不得不說，這本書的排版風格有一種古典的嚴謹感，內容深度非常可觀，但對於初學者來說，可能需要極大的耐心去消化。我本來是抱著學習如何搭建一個三相電壓源型逆變器的目的來的，結果在第二章就遇到瞭關於非綫性係統穩定性的討論，篇幅不小，雖然從理論高度提升瞭對係統的理解，但對於我這種急於動手實踐的人來說，顯得有點麯高和令和“殺雞用牛刀”瞭。我花瞭好大力氣纔啃完關於諧波抑製和濾波器設計那幾章，作者對於各種濾波方案的優劣勢對比非常到位，特彆是對LCL和LCLT濾波器的瞬態響應特性分析，幾乎是逐個公式推導，非常硬核。如果能在相關的章節後，附帶一些基於MATLAB/Simulink的仿真模型下載鏈接或者指引，那就完美瞭，畢竟在電力電子這個領域，光靠紙麵計算是遠遠不夠的，直觀的動態響應展示更能加深理解。這本書更像是一本為研究生準備的參考手冊，而不是一本麵嚮大綱的入門教材。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容組織結構，我個人覺得非常適閤作為進階學習的工具書，而不是入門讀物。它對電力電子係統的“建模”和“控製”兩個核心環節的闡述，體現瞭深厚的功底。尤其是狀態空間平均模型的建立過程，作者將其與經典控製理論無縫銜接，使得理解閉環係統的穩定性和帶寬變得順理成章。我發現自己以前隻是機械地套用PID參數整定規則，讀瞭這本書後，纔明白為什麼在特定的工作點，係統會錶現齣非綫性的動態特性，以及如何通過調整控製器結構來補償這種非綫性。作者對係統的寄生參數對控製性能的影響有獨到的見解，指齣瞭一些在實驗室環境下容易被忽略但在實際産品中會緻命的細節。唯一讓我感到略有不便的是，書中引用的參考文獻年代跨度較大，雖然奠定瞭經典理論基礎，但對於最新的工業標準和最新的設計規範的引用略顯不足，需要讀者自行去查閱最新的IEEE論文或行業白皮書來補充最新的信息。總的來說，這是一本需要沉下心來，反復研讀纔能體會其精妙之處的硬核技術著作。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計得非常樸實，那種帶著點年代感的橘黃色和深藍色搭配，一下子就把我拉迴瞭大學時代在實驗室裏啃理論的日子。我特地找這本書，是因為我在進行一個基於單片機的電機控製項目時，遇到瞭很多關於PWM波形生成和死區控製的細節問題，感覺書本上的基礎知識點還是不夠紮實。拿到書後，我首先翻閱瞭目錄，發現它對功率器件的開關特性、逆變器拓撲結構以及驅動電路的分析都進行瞭深入的探討，這正是我急需補充的知識點。特彆是關於IGBT和MOSFET在不同工作頻率下的損耗分析部分，寫得相當細緻，圖錶清晰易懂，讓我對如何優化開關頻率有瞭新的認識。不過，我個人希望能有更多的實際應用案例穿插其中，比如在電動汽車充電迴路或者工業電源中的具體應用剖析，那樣會更有助於理解理論是如何落地轉化的。整體來看，對於想夯實電力電子基礎的工程師或高年級學生來說，這本書無疑是一本值得參考的寶典，它不像某些教材那樣過於偏重數學推導而忽視瞭工程實踐中的具體約束條件。

評分☆☆☆☆☆

翻開這本書，立刻能感受到一種強烈的、以“解決實際工程問題”為導嚮的寫作思路，這比那些隻關注數學推導的教科書強太多瞭。作者的敘事節奏把握得非常好，總是在關鍵的工程難點處放慢腳步，詳細展開。比如在講解DC-DC變換器的高頻磁性元件設計時，他不僅僅給齣瞭磁芯損耗的公式，還深入分析瞭不同繞綫方式（如箔式繞組和集膚效應下的多股綫）對趨膚深度和鄰近效應的影響，這對於設計高功率密度電源至關重要。我正是通過閱讀這部分內容，纔明白瞭為什麼我之前設計的小功率樣機效率很高，一放大到幾韆瓦級彆就開始發熱失控。雖然本書的插圖數量不是特彆多，但每一張圖都承載瞭大量信息，比如等效電路模型和波形對比圖，都經過瞭精心設計。如果說有什麼需要改進的地方，那就是對新興的數字控製架構，比如基於FPGA的實時控製，涉及的內容還不夠深入，更側重於傳統的模擬/混閤控製方法。