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出版者:Prentice Hall

作者:Thomas L. Floyd

出品人:

页数:948

译者:

出版时间:2006-01-21

价格:USD 138.80

装帧:Hardcover

isbn号码:9780131701793

丛书系列:

图书标签:

• 电路
• 电路原理
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好的，这是一本关于现代电力系统分析与设计的图书的详细简介，内容完全不涉及《Principles of Electric Circuits》中的基础电路理论知识。 --- 现代电力系统：稳态运行、暂态控制与智能电网集成 作者： [此处可填入虚构的专家姓名，例如：Dr. Alistair Vance & Prof. Elena Petrova] 出版社： [此处可填入虚构的权威学术出版社名称，例如：Global Engineering Press] 页数： 980页（精装） 图书概述 《现代电力系统：稳态运行、暂态控制与智能电网集成》是一部全面且深入的学术专著，旨在为电力工程师、系统规划人员以及高级研究人员提供一个理解和掌握当代复杂电力系统运行机制的权威框架。本书的核心焦点在于分析当前电力网络在不同时间尺度下的行为——从长期的规划与优化到实时的动态稳定控制，以及面向未来的分布式能源接入与网络智能化需求。 本书摒弃了对基础元件（如电阻、电容、电感）及其基尔霍夫定律的重复论述，而是直接深入到系统层面的建模、仿真与控制策略。它建立在一个前提之上：读者已熟练掌握了基本的电工学原理，并准备好迎接电力系统工程中真正具有挑战性的问题——大规模互联性、非线性负荷、可再生能源的间歇性以及网络安全与弹性。 主要内容结构与深度解析 本书共分为七个宏大章节，每个章节都代表了电力系统工程的一个核心研究和实践领域。 第一部分：电力系统建模与潮流分析的深化（约 220 页） 本部分着重于建立高精度、适用于大规模计算的系统模型，并在此基础上进行稳态性能评估。 1.1 系统的同步发电机组建模与参数辨识： 详细阐述了在不同运行条件下（如次暂态、暂态、同步）多机组系统中使用 $d-q$ 坐标系下的精确建模方法。重点分析了饱和效应、磁阻转矩的引入，以及如何利用实际测试数据对模型参数进行高效辨识（包括卡尔曼滤波在参数估计中的应用）。 1.2 潮流计算的高级算法与数值稳定性： 超越传统的牛顿-拉夫逊法（NR），本书深入探讨了快速幂流法（Fast Power Flow, FPF）的变体及其在超大型系统中的应用。特别关注于处理含有大量电压源逆变器（VSC）接口的现代网络。内容涵盖了： 稀疏矩阵技术与并行计算： 如何利用稀疏性加速雅可比矩阵的求解，并讨论了GPU加速在实时潮流计算中的潜力。 极端条件下的潮流求解： 针对接近电压崩溃或存在孤立岛屿的情况，如何选择合适的初始点和迭代策略以确保收敛。 1.3 交流输电与直流输电（HVDC）的耦合分析： 本书详尽分析了柔性直流（LCC-HVDC）和电压源型高压直流（VSC-HVDC）对交流母线电压和潮流分布的影响。内容包括：多端直流系统（MTDC）的控制结构、功率传输能力约束，以及在交流系统发生故障时直流系统如何协同保持电网稳定。 第二部分：暂态稳定、电压稳定与动态控制（约 300 页） 这是本书的核心篇章，聚焦于系统对扰动的动态响应，是保障电网可靠运行的关键。 2.1 系统的暂态稳定分析与同步发电机励磁控制： 深入剖析了暂态稳定判据（如等面积准则）的局限性，并详细介绍了基于能量函数法（Energy Function Method）的直接稳定性分析。着重介绍了现代励磁系统（如具有功率系统稳定器 PSS 的先进励磁控制器）的设计原理及其对阻尼的影响。 2.2 系统的中长期电压稳定与无功功率优化： 区别于暂态电压稳定，本部分关注系统在负荷变化或元件切除后，电压在数秒至数分钟内的动态演变。内容包括： 静力学分析： 通过奇异性分析和特征值分析来定位系统的薄弱环节。 SVC、STATCOM 与 FACTS 装置的协调控制： 探讨如何通过先进的电力电子设备，在不同时间尺度上动态地管理无功功率流动，以提高电压裕度。 2.3 系统的等值化技术与简化模型的建立： 在进行复杂的动态仿真时，精确的元件模型往往带来计算负担。本章教授如何针对特定的稳定性研究目的，对复杂的同步电机组和复杂的负荷模型进行有效的降阶处理，保留关键的动态特性，例如使用模态分析来确定系统的低频振荡模式。 第三部分：系统保护、故障穿越与可靠性评估（约 180 页） 本部分关注系统在非正常状态下的行为，以及如何设计健壮的保护和恢复机制。 3.1 广域测量系统（WAMS）与相量测量单元（PMU）： 本书全面介绍了 PMU 的数据采集原理、同步机制以及其在实时状态估计中的作用。重点讨论了如何利用 PMU 数据进行系统振荡的源识别、阻尼测量以及故障的快速隔离。 3.2 继电保护与故障穿越能力（FRT）： 讨论了现代继电保护（如基于微处理器的远方保护）在处理非对称故障和高渗透率新能源接入时的挑战。详细阐述了风电场和光伏逆变器在故障期间必须保持的低电压穿越（LVRT）和高电压穿越（HVRT）能力的技术要求和内部控制策略。 3.3 电力系统可靠性与韧性评估： 引入概率论和马尔可夫过程，用于评估系统在随机故障（如输电线路跳闸、发电机组失效）下的长期供电可靠性（LOLE, EENS）。同时，探讨了如何量化和提升系统面对自然灾害或网络攻击时的韧性（Resilience）指标。 第四部分：分布式能源（DER）与智能电网集成（约 180 页） 面向未来电网形态，本部分探讨了逆变器主导系统的控制难题。 4.1 逆变器主导型电网的稳定机理： 分析了在大量采用电压源逆变器（VSC）替代同步发电机后，系统稳定性理论的根本转变。重点讨论了： 次暂态建模的差异： VSC 的快速控制环路如何影响系统在毫秒级的动态表现。 寄生阻抗与谐振： 滤波器设计不当导致的系统高频振荡分析及其抑制方法。 4.2 虚拟同步发电机（VSG）技术与惯量支撑： 详细介绍了 VSG（Virtual Synchronous Generator）技术如何通过模仿传统同步发电机的惯量和阻尼特性，为弱电网提供必要的暂态支撑。内容涵盖了 VSG 的虚拟同步机模型、虚拟阻抗控制的实现及其对电网等效惯量的贡献。 4.3 微电网（Microgrids）的孤岛运行与并网切换控制： 深入研究了微电网中的功率流控制策略，包括如何通过主控逆变器（Master Inverter）实现无功/有功的解耦控制（PQ/V-f 模式切换）。着重分析了从并网到孤岛模式的无缝、无冲击切换算法。 适用读者对象 本书是为具备电力系统基础知识的硕士研究生、博士研究生、电力系统规划工程师、电网调度人员以及从事电力电子与系统集成研究的技术人员量身定制的参考资料。它要求读者对复变函数、线性代数和控制理论有扎实的理解。 总结亮点 本书的独特之处在于其对“动态”和“智能”二字的深度聚焦。它不是一本关于“电在哪里流动”的入门书籍，而是一本关于“电在不同时间尺度上如何被稳定地、高效地管理和控制”的实战指南。通过严谨的数学推导、丰富的工程案例和对前沿技术的深入剖析，读者将能够熟练掌握现代电力系统在应对能源转型和技术革新中的复杂挑战。

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作为一名有着几年行业经验的工程师，《Principles of Electric Circuits》对我来说，与其说是学习新知识，不如说是对过往经验的一次梳理和深化。这本书在很多细节的处理上，都体现了作者深厚的功底和对工程实践的深刻理解。例如，在讲解元器件选型时，它不仅仅列举了参数，还深入分析了不同应用场景下，不同参数对电路性能的影响，这对于我们在实际项目中做出最优决策非常有帮助。书中对于各种电路故障的分析方法，也是我之前在工作中遇到的痛点，而这本书提供了一套系统性的排查思路，这无疑会大大提高我们的故障排除效率。我尤其欣赏书中对“噪声”和“干扰”的讨论，这些在实际工程中常常被忽视但又至关重要的因素，在这本书中得到了充分的重视和详细的阐述。这本书让我重新审视了自己的设计理念，也启发了我一些新的思考方向。

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《Principles of Electric Circuits》是一本让我感到惊喜的书。我之前对电子工程有过初步的接触，但总觉得有些概念模糊不清，理解不够透彻。这本书的出现，为我填补了这些知识空白。它不仅仅是知识的堆砌，更是一种思维方式的引导。作者在讲解过程中，总是强调“为什么”这样做，而不是简单地告诉我们“怎么做”。这种探究式的学习方法，让我能够真正理解每个概念背后的逻辑，而不是死记硬背。书中的一些图表设计也非常巧妙，能够帮助我更好地可视化抽象的电学概念。我尤其喜欢书中的“实际应用”部分，它将理论知识与现实世界的电子产品联系起来，让我看到了学习电学的实际价值，也激发了我将所学知识应用于实践的愿望。这本书真的让我对电子工程产生了更浓厚的兴趣。

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这本《Principles of Electric Circuits》简直就是为我量身定做的！我一直对电路设计充满兴趣，但苦于没有系统性的指导，常常感到力不从心。这本书的出现，就像是一盏明灯，为我照亮了前行的道路。它从最基础的概念讲起，循序渐进，让我这个电路“小白”也能轻松理解。尤其让我印象深刻的是，作者在讲解欧姆定律和基尔霍夫定律时，采用了大量的图示和实例，让我能够直观地感受到理论与实践的结合。书中的每一个公式推导都清晰明了，每一个例题解析都详尽入微，让我仿佛置身于一个生动的课堂，跟随老师一起探索电学世界的奥秘。更棒的是，书后的习题设计也非常巧妙，涵盖了从简单到复杂的各种题型，让我能够充分检验自己的学习成果，并且在解题过程中不断发现自己的不足，从而加以改进。我真的迫不及待地想把书中的知识运用到我的实际项目中，用我的双手创造出属于我的电子设备。

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说实话，一开始我选择《Principles of Electric Circuits》纯粹是出于功利心，想着期末考试一定要过。但读着读着，我发现自己真的被这本书吸引住了。它不像我之前读过的那些教科书那样枯燥乏味，而是充满了故事性和启发性。作者用一种非常生动有趣的方式，把那些抽象的电学原理变得鲜活起来。我特别喜欢书中关于“电荷的流动”的比喻，让我一下子就明白了电流是怎么回事。还有关于串联和并联电路的讲解，用自来水管的类比，更是让我豁然开朗。这本书不仅教会了我理论知识，更重要的是，它培养了我对电学现象的好奇心和探索欲。我开始主动去观察生活中的各种电路，去思考它们的工作原理。这让我觉得学习不再是一件痛苦的事情，而是一种享受。我现在已经开始期待下一次的电路实验课了，希望能运用书中学的知识，亲手搭建出一些有趣的小装置。

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我一直认为，学习任何一门学科，最重要的就是掌握其核心思想和基本框架。《Principles of Electric Circuits》在这方面做得非常出色。它没有纠缠于过于细枝末节的技术细节，而是抓住了电学最本质的原理，并用清晰、逻辑严谨的方式呈现出来。我喜欢它从“能量”的角度来理解电路，这让我对电路的理解上升到了一个更高的层次。书中的每一个章节都像是一个独立的小模块，但它们又紧密相连，共同构建了一个完整的电学知识体系。这种结构化的学习方式，让我能够更容易地掌握和记忆知识点，并且在遇到新的问题时，能够触类旁通。这本书就像一张地图，为我绘制了电学世界的全貌，让我不再迷失在各种复杂的电路图中。我现在对未来更深入的学习充满了信心。

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