电力电子技术实验教程 9787111208600 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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汤建新，马皓著 著

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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111208600

商品编码：29724507311

包装：平装

出版时间：2007-03-01

基本信息

书名:电力电子技术实验教程

定价：18.00元

售价：12.2元,便宜5.8元,折扣67

作者:汤建新,马皓著

出版社：机械工业出版社

出版日期：2007-03-01

ISBN：9787111208600

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版次：1

装帧：平装

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商品重量：0.281kg

编辑推荐

内容提要

本书是按照“电力电子技术”这门课程的教学大纲和教学内容的要求，配合DDSX 01型电力电子技术实验系统而编写的实验教材，重点介绍了实验的工作原理及实验方法，详细介绍了DDSX 01型电力电子技术实验系统，围绕该实验系统折功能，设计编写了20个电力电子技术类实验。其中，有晶闸管整流技术实验4个；晶闸管调压技术实验2个；功率MOSFET自关断器件实验3个；直接斩波（Buck开关变换器）等电路实验4个；其他有单相正弦波（SPWM）逆变电路研究、功率因数校正电路研究、移相全桥软开关电路实验、BoostZVS软开关电路实验等7个实验。
　　本书可作为各大院校电气信息类、工业自动化和其他相关电气类学生的实验教材，也可供广大从事电力电子技术、自动化控制的工程技术人员参考。

目录

前言
章　电力电子技术实验概述
　1.1　实验内容和特点
　1.2　实验守则
　1.3　实验方法及注重事项
　1.4　实验总结
第2章　DDSX 01型电力电子技术实验系统简介
　2.1　DDSX 01型电力电子技术实验系统简介
　2.2　DDSX 01型“电源控制屏”简介
　2.3　DDS 02“一、二组桥晶闸管电路”实验挂箱
　2.4　DDS 03“晶闸管触发电路”实验挂箱
　2.5　DDS 11“锯齿波同步移相触发电路”实验挂箱
　2.6　DDS 12“单相交流高压触发电路”实验挂箱
　2.7　DDS 16“电力电子自关断器件特性与驱动电路”实验挂箱
　2.8　DDS 30“Boost APFC与UC3854电路”实验挂箱
　2.9　DDS 31“Buck与Buck—Boost电路”实验挂箱
　2.10　DDS 32“Boost Cuk电路”实验挂箱
　2.11　DDS 33“半桥、全桥电路”实验挂箱
　2.12　DDS 34“移相全桥电路”实验挂箱
　2.13　DDS 35“准谐振软开关电路”实验挂箱
　2.14　DDS 37“单相正弦波（SPWM）逆变电路”实验挂箱
　2.15　DT 10“直流电压、电流表”实验挂箱
　2.16 DT 15“交流电压、电流表”实验挂箱
　2.17　DT 16“多功能交流仪表”实验挂箱
　2.18　DT 20、DT21“三相可调电阻”实验挂箱
　2.19　DT 22“三相可调电抗”实验挂箱
　2.20　DT 23“三相可变电容”实验挂箱
　2.21　DT 41“三相芯式变压器”实验挂箱
第3章　电力电子技术实验介绍
　3.1　锯齿波同步移相触发电路实验
　3.2　单相桥式半控整流电路实验
　3.3　三相桥式全控整流及有源逆变电路和实验
　3.4　三相半波可控整流电路实验
　3.5　单相交流调压电路实验
　3.6　三相交流高压电路实验
　3.7　直流斩波电路（Buck变换器）
　3.8　直流斩波电路（Buck—Boost变换器）
　3.9　直流斩波电路（Boost变换器）
　3.10　直流斩波电路（Cuk变换器）
　3.11　电力晶体管（GTR）特性与驱动电路
　3.12　功率场效应晶体管（功率MOSFET）特性与驱动电路
　3.13　绝缘栅双极型晶体管（IGBT）特性与驱动电路
　3.14　单相正弦波（SPWM）逆变电路
　3.15　单相交流斩控高压实验
　3.16　功率因数校正电路研究实验
　3.17　半桥、全桥开关电路变换器实验
　3.18　移相全桥零电压开关变换电路实验
　3.19　Buck ZCS软开关电路实验
　3.20　Boost ZVS软开关电路实验
参考文献

作者介绍

文摘

序言

现代电力系统运行与控制：理论、仿真与实践 摘要： 本书深入探讨现代电力系统运行与控制的核心理论、关键技术及其在实际工程中的应用。旨在为电力系统工程师、研究生以及相关领域的研究人员提供一套全面、深入的学习和参考资料。内容涵盖了电力系统的基本运行原理、故障分析、稳定控制、经济调度、新能源接入、智能电网技术等多个重要方面，并辅以大量的案例分析和仿真实例，帮助读者将理论知识转化为解决实际工程问题的能力。本书特别注重理论与实践的结合，鼓励读者通过仿真工具和实际数据进行深入探索。 前言： 电力系统作为国民经济的命脉，其稳定、可靠、经济的运行是社会发展的重要保障。随着全球能源结构的转型和技术的飞速发展，现代电力系统面临着前所未有的挑战与机遇。传统的集中式发电模式正逐渐向分布式、可再生能源为主导的新型模式转变，这对电力系统的运行和控制提出了更高的要求。智能电网的兴起更是将信息技术、通信技术、控制技术与电力技术深度融合，开启了电力系统智能化、自动化发展的新篇章。 本书正是基于对现代电力系统发展趋势的深刻洞察，系统地梳理和整合了电力系统运行与控制领域的最新理论成果和工程实践经验。我们希望通过本书，能够为广大电力工程技术人员提供一个扎实的理论基础、丰富的工程经验以及前瞻性的技术视野，助力他们在日新月异的电力科技浪潮中，更好地理解、分析和解决复杂多变的电力系统运行问题，推动电力系统的持续进步与创新。 第一部分：电力系统运行基础与稳态分析 第一章：电力系统的结构与基本原理 本章首先介绍电力系统的基本构成，包括发电、输电、变电、配电和用电环节，以及各环节的主要设备和功能。我们将深入剖析电力系统稳态运行的基本方程，包括潮流方程、节点电压方程和母线电压方程。通过对这些方程的理解，读者将能够掌握分析电力系统稳态运行状态的关键工具。我们将详细讲解潮流计算的几种经典算法，如高斯-赛德尔法、牛顿-拉夫逊法，并探讨其在实际应用中的优缺点和收敛性问题。同时，本章还将介绍功率角的概念及其在系统运行中的重要性，为后续章节关于系统稳定性的讨论奠定基础。 第二章：电力系统故障分析与保护 电力系统的安全稳定运行离不开对故障的快速准确识别和处理。本章将系统介绍电力系统中常见的故障类型，包括短路故障（三相短路、两相短路、单相接地短路）和断线故障。我们将详细阐述故障的机理，并介绍故障电流的计算方法，包括对称分量法等。在此基础上，我们将深入探讨电力系统的继电保护原理，分析各种保护方案的设计思想和技术要求，例如过流保护、差动保护、距离保护等。本章还将介绍故障录波器的工作原理和数据分析方法，以及故障诊断技术在提高系统可靠性方面的重要作用。 第三章：电力系统运行的经济性分析 电力系统的运行成本直接关系到用户的用电负担和电力企业的经济效益。本章将围绕电力系统的经济性运行展开讨论。我们将介绍发电成本的构成，包括燃料成本、折旧成本、运行维护成本等。详细讲解发电成本曲线的概念，以及如何通过优化发电出力来达到经济运行的目的。我们将深入探讨经济调度的基本原理和常用算法，如基于拉格朗日乘子法和优化算法的调度方法。此外，本章还将介绍有功功率和无功功率的联合优化调度，以及考虑传输损耗的经济调度模型，为实现电力系统的整体经济效益最大化提供理论指导。 第二部分：电力系统动态分析与控制 第四章：电力系统暂态分析与稳定性 电力系统的稳定性是确保其正常运行的关键。本章将深入剖析电力系统的暂态过程，重点关注同步发电机在扰动下的动态响应。我们将介绍同步发电机的功角特性，并深入分析系统失去同步的机理。详细讲解各种类型的电力系统稳定性，包括暂态稳定性、电压稳定性、低频振荡稳定性等。我们将介绍判定系统稳定性的常用方法，如暂态稳定性极限分析法和能量函数法。在此基础上，本章将探讨提高系统稳定性的主要技术手段，为保证电力系统的安全可靠运行提供技术支撑。 第五章：发电机励磁系统与电压调整 电压的稳定是电力系统安全运行的重要指标之一。本章将聚焦于励磁系统在维持电压稳定中的作用。我们将详细介绍不同类型励磁系统的结构、工作原理和性能特点，如直流励磁、交流励磁、数字励磁系统等。深入分析励磁系统参数对系统动态性能的影响，并介绍如何通过调整励磁参数来改善电压的动态响应和提高系统的稳定性。本章还将讨论无功功率补偿装置（如SVC、STATCOM）的作用和控制策略，以及它们在电压稳定和无功功率平衡方面的应用。 第六章：电力系统频率控制与自动发电控制（AGC） 频率是电力系统运行的另一关键参数，保持频率的稳定对于保证电能的质量至关重要。本章将深入探讨电力系统的频率控制技术。我们将分析负荷波动对系统频率的影响，并介绍一次调频、二次调频和三次调频的作用。详细讲解自动发电控制（AGC）系统的原理和结构，包括其基本控制回路、目标设定和响应机制。本章还将介绍AGC系统的仿真模型和实际应用案例，以及如何通过AGC系统来协调各发电厂的出力，快速响应系统频率偏差，维持系统频率在给定范围内。 第三部分：现代电力系统新技术与发展趋势 第七章：可再生能源接入与影响 随着全球对清洁能源的需求日益增长，风能、太阳能等可再生能源在电力系统中扮演着越来越重要的角色。本章将深入探讨可再生能源接入对电力系统运行带来的挑战与机遇。我们将分析风电和光伏发电的随机性和波动性特点，以及它们对系统频率、电压和潮流的影响。本章还将介绍并网逆变器的控制策略，包括恒流控制、恒压控制以及对电网的支撑作用。此外，我们将讨论储能技术在平抑可再生能源波动、提高系统可靠性方面的应用潜力，以及未来可再生能源大规模接入的系统规划与运行策略。 第八章：智能电网技术与应用 智能电网是未来电力系统发展的必然方向。本章将全面介绍智能电网的核心技术及其在电力系统中的应用。我们将详细阐述智能计量、通信网络、数据分析、先进量测体系（AMI）、状态估计等智能电网的关键组成部分。深入探讨智能电网如何实现对电力系统运行状态的实时监测、预测和优化控制。本章还将介绍分布式能源管理系统（DERMS）、需求侧响应（DSR）以及微电网等智能电网下的新型运行模式，并探讨其在提高系统灵活性、可靠性和效率方面的巨大潜力。 第九章：电力系统仿真与实践 理论知识的掌握需要通过实践来巩固和提升。本章将引导读者掌握电力系统仿真的基本方法和工具。我们将介绍几种主流的电力系统仿真软件，如PSCAD/EMTDC、MATLAB/Simulink、DIgSILENT PowerFactory等，并讲解它们在不同场景下的应用。通过具体的仿真案例，读者将学习如何建立电力系统模型，进行潮流计算、故障分析、稳定性分析和控制器设计。本章还将强调仿真结果的解读和与实际系统运行数据的对比分析，帮助读者将仿真技能转化为解决实际工程问题的能力。 第十章：电力市场与交易 电力市场化改革是现代电力系统发展的重要趋势。本章将介绍电力市场的基本概念、运行模式和交易机制。我们将阐述不同类型的电力市场，如批发市场、零售市场以及辅助服务市场。详细讲解电力交易的种类，包括日前交易、实时交易和容量市场。本章还将分析电力市场在激励发电企业提高效率、引导投资以及促进可再生能源发展方面的重要作用。最后，我们将展望未来电力市场的演进方向。 附录： 电力系统相关术语解释 常用电力系统分析软件使用指南 典型电力系统运行案例分析 结语： 本书的编写旨在提供一个全面、深入、前瞻性的电力系统运行与控制的理论与实践平台。我们希望通过本书的学习，读者能够建立起对现代电力系统运行规律的深刻认识，掌握分析和解决复杂工程问题的关键技术，并为未来电力系统的发展贡献自己的力量。我们鼓励读者在学习理论知识的同时，积极运用仿真工具，结合实际工程经验，不断提升自身的专业素养和实践能力。电力系统的未来充满机遇与挑战，希望本书能成为您探索电力科技前沿的有力助手。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得非常朴实，那种带着点年代感的橘黄色和深蓝色搭配，一下子就把我拉回了大学时代在实验室里啃理论的日子。我特地找这本书，是因为我在进行一个基于单片机的电机控制项目时，遇到了很多关于PWM波形生成和死区控制的细节问题，感觉书本上的基础知识点还是不够扎实。拿到书后，我首先翻阅了目录，发现它对功率器件的开关特性、逆变器拓扑结构以及驱动电路的分析都进行了深入的探讨，这正是我急需补充的知识点。特别是关于IGBT和MOSFET在不同工作频率下的损耗分析部分，写得相当细致，图表清晰易懂，让我对如何优化开关频率有了新的认识。不过，我个人希望能有更多的实际应用案例穿插其中，比如在电动汽车充电回路或者工业电源中的具体应用剖析，那样会更有助于理解理论是如何落地转化的。整体来看，对于想夯实电力电子基础的工程师或高年级学生来说，这本书无疑是一本值得参考的宝典，它不像某些教材那样过于偏重数学推导而忽视了工程实践中的具体约束条件。

评分☆☆☆☆☆

翻开这本书，立刻能感受到一种强烈的、以“解决实际工程问题”为导向的写作思路，这比那些只关注数学推导的教科书强太多了。作者的叙事节奏把握得非常好，总是在关键的工程难点处放慢脚步，详细展开。比如在讲解DC-DC变换器的高频磁性元件设计时，他不仅仅给出了磁芯损耗的公式，还深入分析了不同绕线方式（如箔式绕组和集肤效应下的多股线）对趋肤深度和邻近效应的影响，这对于设计高功率密度电源至关重要。我正是通过阅读这部分内容，才明白了为什么我之前设计的小功率样机效率很高，一放大到几千瓦级别就开始发热失控。虽然本书的插图数量不是特别多，但每一张图都承载了大量信息，比如等效电路模型和波形对比图，都经过了精心设计。如果说有什么需要改进的地方，那就是对新兴的数字控制架构，比如基于FPGA的实时控制，涉及的内容还不够深入，更侧重于传统的模拟/混合控制方法。

评分☆☆☆☆☆

老实讲，这本书的实用性主要体现在其对“故障分析与保护”这块内容的覆盖面上。我最近参与了一个老旧的UPS系统维护工作，现场环境恶劣，各种过流、过压保护电路的失效分析成了头等大事。这本书里关于器件损坏模式和保护电路动作时序的描述，简直是现场抢修的“圣经”。它详尽地解释了钳位二极管如何吸收反向电动势的能量，以及如何根据不同的负载特性选择合适的关断保护机制。我尤其欣赏作者在描述保护电路时，没有停留在概念层面，而是给出了具体的元器件选型建议和PCB布局上的注意事项，比如如何处理高频关断引起的共模噪声抑制。唯一的遗憾是，在涉及最新的宽禁带半导体器件（如SiC MOSFET）的应用和特殊驱动要求方面，内容略显陈旧，这方面的技术发展太快，一本厚重的教材很难完全跟上。但即便如此，其对传统IGBT/MOSFET的深刻剖析，依旧是无可替代的基石。

评分☆☆☆☆☆

我不得不说，这本书的排版风格有一种古典的严谨感，内容深度非常可观，但对于初学者来说，可能需要极大的耐心去消化。我本来是抱着学习如何搭建一个三相电压源型逆变器的目的来的，结果在第二章就遇到了关于非线性系统稳定性的讨论，篇幅不小，虽然从理论高度提升了对系统的理解，但对于我这种急于动手实践的人来说，显得有点曲高和令和“杀鸡用牛刀”了。我花了好大力气才啃完关于谐波抑制和滤波器设计那几章，作者对于各种滤波方案的优劣势对比非常到位，特别是对LCL和LCLT滤波器的瞬态响应特性分析，几乎是逐个公式推导，非常硬核。如果能在相关的章节后，附带一些基于MATLAB/Simulink的仿真模型下载链接或者指引，那就完美了，毕竟在电力电子这个领域，光靠纸面计算是远远不够的，直观的动态响应展示更能加深理解。这本书更像是一本为研究生准备的参考手册，而不是一本面向大纲的入门教材。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容组织结构，我个人觉得非常适合作为进阶学习的工具书，而不是入门读物。它对电力电子系统的“建模”和“控制”两个核心环节的阐述，体现了深厚的功底。尤其是状态空间平均模型的建立过程，作者将其与经典控制理论无缝衔接，使得理解闭环系统的稳定性和带宽变得顺理成章。我发现自己以前只是机械地套用PID参数整定规则，读了这本书后，才明白为什么在特定的工作点，系统会表现出非线性的动态特性，以及如何通过调整控制器结构来补偿这种非线性。作者对系统的寄生参数对控制性能的影响有独到的见解，指出了一些在实验室环境下容易被忽略但在实际产品中会致命的细节。唯一让我感到略有不便的是，书中引用的参考文献年代跨度较大，虽然奠定了经典理论基础，但对于最新的工业标准和最新的设计规范的引用略显不足，需要读者自行去查阅最新的IEEE论文或行业白皮书来补充最新的信息。总的来说，这是一本需要沉下心来，反复研读才能体会其精妙之处的硬核技术著作。