半导体变流技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国矿业大学出版社

作者:

出品人:

页数:326

译者:

出版时间:1994-10

价格:12.00

装帧:平装

isbn号码:9787810402620

丛书系列:

图书标签:

• 半导体
• 电力电子
• 变流器
• 逆变器
• 整流器
• 开关电源
• 电机控制
• 新能源
• 电力系统
• 电能转换

先进能源存储与转换系统：从理论到实践 本书旨在为读者提供一个全面、深入且高度实用的指南，聚焦于当前能源领域最前沿、最具挑战性的议题：先进能源存储与转换系统的设计、建模、控制与优化。全书内容紧密围绕现代电力电子技术在可再生能源并网、电动汽车动力系统以及智能电网构建中的核心作用展开，避免涉及任何与半导体变流技术直接相关的理论或应用细节。 第一部分：现代能源系统基础与挑战 本部分奠定理解先进能源系统所需的理论基础，并剖析当前全球能源转型所面临的关键工程挑战。 第一章：全球能源转型与系统需求分析 本章首先回顾了传统化石燃料体系的局限性，着重分析了气候变化、能源安全和可持续发展对新型能源系统的迫切需求。重点讨论了以下几个方面： 1. 可再生能源的间歇性与不确定性： 详细分析了风能和太阳能输出特性的随机性、波动性，以及这对电网稳定运行带来的挑战。阐述了如何通过精确的负荷预测和能源调度来缓解这些影响。 2. 分布式能源（DER）的快速增长： 探讨了分布式光伏、小型风机以及储能单元向配电网渗透带来的双向潮流问题、电压控制困难和保护协调的复杂性。引入了“主动配电网”（Active Distribution Networks）的概念。 3. 终端用户侧的电气化趋势： 深入分析了电动汽车（EV）、电热泵等高功率密度设备的普及对现有电网基础设施的冲击，特别是对高峰负荷和电能质量的压力。 4. 智能电网的核心要求： 阐述了实现高度灵活、自愈合、高可靠性电网所必须具备的特征，包括实时监测、自适应控制以及信息物理融合。 第二章：储能技术的多维度评估 储能是实现能源系统灵活性的关键，本章将专注于当前主流和新兴储能技术的物理原理、性能指标及应用场景，完全不涉及任何电力电子转换器的细节。 1. 电化学储能系统（ESS）的分类与特性： 详尽对比了锂离子电池、钠硫电池、液流电池在能量密度、功率密度、循环寿命、安全性和成本方面的优劣。重点分析了电池管理系统（BMS）在热管理和状态估算中的作用，例如荷电状态（SoC）和健康状态（SoH）的非侵入式评估方法。 2. 机械储能技术综述： 深入探讨了抽水蓄能（PHS）的工程优化，并详细介绍了压缩空气储能（CAES）和飞轮储能（FES）的运行原理、效率边界以及对电网调频服务的适用性。 3. 新兴热能与化学储能： 概述了储热技术（如熔盐储热、相变材料）在提高可再生能源发电可靠性方面的潜力，以及氢能作为长期季节性储能介质的制取（电解水）、储存和利用的挑战。 第二部分：系统级建模、仿真与优化 本部分将视角提升到系统层面，关注如何使用先进的数学工具对复杂的能源系统进行建模、动态仿真和全局优化调度。 第三章：多域耦合系统动态建模方法 描述如何构建一个能够全面反映能源系统内各子系统之间相互作用的数学模型。 1. 多物理场建模基础： 介绍了基于拉格朗日方程和哈密顿原理构建机电耦合系统的通用框架。重点讲解了如何对电池内部的电化学动力学与宏观的电路行为进行分层建模。 2. 基于状态空间的应用建模： 详细阐述了如何为包含大量分布式节点的配电网建立大型状态空间模型，并使用降阶技术（Model Order Reduction, MOR）以适应实时仿真需求。 3. 时域仿真与工具链： 探讨了在不同仿真平台（如MATLAB/Simulink、PSCAD等）上进行大规模暂态、次暂态和次同步谐振分析的实用技巧和注意事项。 第四章：能源系统的优化调度与控制策略 本章核心在于如何利用先进的优化算法，在满足运行约束的前提下，实现系统性能的最优化。 1. 经济派遣与运行优化： 针对包含多种储能和可再生能源的微电网，构建混合整数线性规划（MILP）模型，以最小化运行成本和碳排放为目标，进行日前和实时调度。讨论了随机优化方法在处理不确定性负荷和发电量时的应用。 2. 基于模型的预测控制（MPC）在电网中的应用： 详细讲解了MPC框架如何利用未来时间窗口内的系统模型预测结果，来制定当前的优化控制指令。重点分析了MPC在电压稳定性和功率流控制中的优势与计算复杂性问题。 3. 需求侧响应（DR）的协同优化： 探讨了如何将可控负荷（如电动汽车充电、热负荷）纳入整体优化框架，通过激励机制实现负荷的柔性转移，从而平抑电网峰谷差。 第三部分：智能电网架构与信息物理安全 本部分关注支撑先进能源系统运行的通信、信息处理架构，以及保障系统弹性和安全性的关键技术。 第五章：微电网与区域能源管理系统 本章聚焦于能源系统的网络化、自治化发展趋势。 1. 微电网的运行模式与并离网切换控制： 详细阐述了微电网如何实现与大电网的同步、解列和快速切换。分析了实现无缝切换所需的同步检测和暂态抑制策略。 2. 多微电网集群的互联与协作： 引入“能源互联网”的概念，讨论了在分布式自治控制下，多个微电网之间如何进行能量交易和协调控制，以实现区域级的能源效率最大化。 3. 先进的区域能源管理系统（EMS）： 阐述了实现区域级能源优化所依赖的层次化控制结构，从上至下的信息流和决策流设计。 第六章：能源信息物理系统的安全韧性 强调在高度依赖信息通信技术的现代能源系统中，确保物理过程和信息流不被干扰、篡改或攻击的重要性。 1. 网络攻击的类型与影响分析： 识别针对传感器数据、控制指令和状态估计算法的常见网络攻击向量，并评估其对电力系统稳定性的潜在破坏性后果。 2. 面向操作安全的防御机制： 重点介绍数据完整性验证技术、物理层安全措施以及在控制层实施的异常检测算法，用以识别和隔离被污染的数据和故障设备。 3. 系统韧性设计： 探讨如何在系统设计初期就融入冗余、多样性和快速恢复能力，确保在遭遇严重扰动或网络攻击后，能源系统能够快速恢复到安全运行状态。 总结： 本书通过对能源系统整体架构、储能技术评估、系统级建模与优化，以及信息安全等关键维度的深入剖析，为从事新能源并网、智能电网规划与控制、以及先进储能应用的研究人员和工程师，提供了一个完整且不局限于特定硬件实现的理论与方法论框架。

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一本关于高频开关电源热管理与可靠性设计的书籍，彻底颠覆了我以往对“散热”的朴素认知。这本书的侧重点非常独特，它聚焦于电源系统长期运行的可靠性这一“隐形杀手”。书中对热设计流程的描述，从最初的功耗估算到最终的寿命预测模型建立，逻辑链条完整且严密。特别值得称赞的是，作者引入了先进的有限元分析（FEA）方法来模拟器件级的热流分布，并据此优化了PCB布局和散热器的几何形状，这些内容对于追求极致小型化和高功率密度的现代电子设备设计至关重要。此外，它对极端温度和高湿环境下元器件老化机制的分析，也极大地拓宽了我的工程视野，让我明白了可靠性设计绝不仅仅是增加散热片那么简单，它是一个系统工程的综合体现。

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这本书读起来真是让人眼前一亮，它成功地将复杂的理论知识与实际应用场景紧密结合起来，对于那些希望深入理解电力电子设备工作原理的读者来说，无疑是一份宝贵的财富。作者在讲解开关电源拓扑结构时，那种深入浅出的叙述方式，让人即使面对那些晦涩难懂的数学模型，也能找到清晰的逻辑脉络。特别是对于功率器件的选择与驱动策略的探讨，书中提供了大量的工程实例作为支撑，这对于初入行的新手或者希望提升实践能力的工程师都极具指导意义。我尤其欣赏其中关于EMI/EMC问题的分析，它没有停留在理论层面，而是给出了具体的滤波设计方法和布局建议，这在很多同类书籍中都是难得一见的。整本书的排版也十分考究，图文并茂，使得学习过程枯燥感大大降低，可以说，它为我打开了一扇通往高效能电力电子设计的大门。

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说实话，起初我对这本讲述电能质量治理技术的书并没有抱太大期望，总觉得这类主题容易流于空泛的说教，但事实证明我的担忧是多余的。这本书的结构设计非常巧妙，它从电能质量的定义、标准入手，逐步深入到谐波源的识别与抑制，再到电压暂降与闪变的治理技术。最让我印象深刻的是，它用大量的篇幅讨论了有源电力滤波器（APF）和静止无功发生器（SVG）在复杂电网环境下的协同控制，这种多设备协作的视角，是很多只关注单一设备性能的书籍所缺乏的。作者对于行业标准和法规的引用也十分及时和准确，这使得书中的技术方案具备了极强的可实施性。对于电力系统运维人员而言，这本书无疑是一本实用的“故障排除宝典”，它教会我们如何用系统化的思维去诊断和解决电能质量问题。

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我最近在研读一本关于现代电力电子变流器控制系统信息安全性的专著，这绝对是行业内一个极其新颖且重要的切入点。在万物互联的背景下，传统上被视为“强固”的电力电子系统正面临前所未有的网络威胁。这本书没有停留在理论概念层面，而是详细剖析了变流器控制单元中可能存在的安全漏洞，例如固件篡改、通信链路劫持等具体攻击向量。书中介绍的基于硬件安全模块（HSM）的身份验证机制和安全的远程升级协议设计，提供了切实可行的防御方案。作者的笔触冷静而专业，清晰地展示了在保证控制实时性的前提下，如何嵌入安全机制的复杂权衡。对于未来智能电网和微电网的建设者来说，这本书是提前布局安全防御体系的必备参考，其战略意义远超技术本身。

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我最近接触了一本关于新型储能系统控制策略的专著，其内容之详实、论述之深入，让我对当前电力系统动态稳定性的理解提升到了一个新的高度。这本书的核心优势在于其对先进控制算法的细致剖析，比如模型预测控制（MPC）在并网逆变器中的应用，作者不仅展示了其数学框架，更着重于阐述在非线性、时变工况下的鲁棒性设计。书中对不同储能介质——无论是锂电池组还是飞轮——的特性差异及其对系统控制接口影响的对比分析，非常具有前瞻性。它没有回避实际工程中的诸多限制，例如通信延迟和传感器精度问题对控制性能的影响，并提出了相应的补偿措施。阅读此书，我深切感受到作者深厚的学术背景与丰富的工程经验的完美融合，它更像是一本指导前沿研究方向的参考手册，而非仅仅是知识的简单罗列。

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