电力系统继电保护原理 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:邵玉槐 编

出品人:

页数:284

译者:

出版时间:2008-6

价格:29.20元

装帧:

isbn号码:9787508369174

丛书系列:

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• 21家
• 电力系统
• 继电保护
• 原理
• 电力工程
• 电气工程
• 高电压
• 电力电子
• 自动化
• 智能电网
• 电力技术

现代电力电子技术与系统集成应用 本书简介 本书聚焦于电力电子技术的前沿发展、核心器件原理及其在现代电力系统中的复杂集成应用。全书旨在为电气工程、自动化、新能源科学与工程等领域的专业人士和高年级本科生提供一套全面、深入且实践导向的学习资源，帮助读者掌握从基础理论到复杂系统设计的完整知识体系。 第一部分：电力电子核心器件与拓扑结构 本部分深入探讨了现代电力电子变换器所依赖的关键半导体器件。内容覆盖了功率器件的物理结构、工作特性、开关损耗模型以及热管理策略。重点分析了新型宽禁带半导体材料（如SiC和GaN）在提升系统效率和功率密度方面的独特优势及其应用挑战。 随后，本书详细解析了各类基础拓扑结构，包括AC/DC变换（整流器）、DC/DC变换（隔离与非隔离）以及DC/AC变换（逆变器）。对于每种拓扑，我们不仅阐述其基本工作原理、调制技术（如SPWM、SVPWM），还深入分析了其在不同负载条件下的动态响应特性、纹波抑制方法以及共模/差模噪声的产生与抑制机制。特别地，本书引入了多电平拓扑（如T型、级联H桥）的深入分析，侧重于电压平衡、均流控制及其在特高压直流输电和灵活交流输电系统（FACTS）中的适用性。 第二部分：先进控制策略与数字实现 本部分是全书的精髓之一，着重于构建高效、鲁棒的电力电子系统控制框架。内容涵盖了从经典线性控制到现代非线性控制的演进。 首先，详细介绍了基于平均状态空间模型的数字控制设计方法。读者将学习如何利用$mathcal{H}_{infty}$控制、滑模控制（SMC）以及模型预测控制（MPC）来应对电力电子系统固有的非线性和时变特性。对于MPC，本书通过具体的并网逆变器案例，展示了其在优化参考跟踪、约束处理以及对电网扰动快速响应方面的优越性。 其次，本书深入讨论了磁性元件的设计与优化。这包括开关模式电源（SMPS）中电感器和变压器的设计准则，重点在于如何通过优化磁芯材料、绕组结构（如Litz线）来降低高频损耗，并实现尺寸的最小化。同步涵盖了无源和有源的电磁兼容性（EMC）设计，确保系统在复杂电磁环境中稳定运行。 最后，本部分详述了数字控制的硬件实现。内容覆盖了高性能微控制器（MCU）、数字信号处理器（DSP）以及现场可编程门阵列（FPGA）在实时控制中的选型、编程范式和中断管理。通过具体的代码结构和实时仿真验证，读者将掌握如何将复杂的控制算法高效地部署到实际硬件平台中。 第三部分：电力电子在现代电力系统中的集成应用 本部分将理论知识与实际工程问题紧密结合，探讨电力电子技术如何重塑能源基础设施。 1. 新能源并网技术： 重点分析了光伏逆变器和风力发电机变流器的并网控制策略。内容包括电网阻抗辨识技术、锁相环（PLL）的稳定性分析与抗扰动设计（如对电网电压不平衡和频率波动的鲁棒性），以及先进的无功功率支撑和暂态电压/频率调节（LVRT/FRT）要求与实现方案。 2. 柔性直流输电（HVDC-Light）： 本章详细剖析了基于电压源换流器（VSC-HVDC）的结构优势、换流器模型、以及多端直流电网的稳定运行控制。重点阐述了直流电网中的潮流控制、故障穿越机制（如直流断路器的应用）和系统级的协调控制。 3. 储能系统（ESS）集成： 书中探讨了大型电池储能系统（BESS）的上位能量管理系统（EMS）与下位PCS（电力转换系统）的接口控制。内容涉及电池的精细化荷电状态（SOC）估算、热管理对寿命的影响，以及如何通过功率流调度实现电网调频、调峰和提高电能质量。 4. 电动汽车与车载电源： 针对电动汽车领域，本书介绍了高压车载双向DC/DC变换器（用于电池管理与48V系统隔离）的设计难点，以及快速充电桩的并网接口要求，特别是其对电网谐波电流和功率因数的严格限制。 结语 本书不仅提供了扎实的理论基础，更强调了跨学科的系统集成思维。通过对大量工程案例的剖析和对最新研究热点的跟踪，本书致力于培养读者解决复杂电力电子系统设计、优化与运行中的实际问题的能力。完成本书学习后，读者将能够独立进行高性能电力电子变换器的设计、控制算法的开发与系统级的集成验证工作。

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这本书的习题设计非常具有启发性和挑战性，它不是那种简单地套用公式就能得解的刻意练习。很多题目都巧妙地设置了多重约束条件，迫使读者必须从更宏观的系统角度去审视单个保护元件的作用和相互制约关系。更妙的是，章节末尾设置的“思考与探究”栏目，内容往往跳出了课本设定的边界，涉及到一些最新的研究方向或者尚未完全解决的工程难题。例如，书中对下一代保护技术发展的展望，虽然篇幅不长，但提出的问题非常尖锐，能够有效激发读者的好奇心和创新意识。这使得这本书不仅仅是一门传授既有知识的载体，更像是一张邀请函，邀请读者参与到电力系统保护领域未来的探索之中，培养出超越课本的独立研究能力。

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这部教材的编排实在称得上匠心独运，它没有一开始就将读者轰炸到复杂的数学公式和晦涩难懂的专业术语中去，而是采取了一种非常平易近人的叙事方式。初学者拿到这本书时，首先会被其清晰的逻辑结构所吸引。作者似乎深谙教学之道，总能在关键概念引入之前，铺垫足够多的背景知识和实际应用场景。举例来说，讲解阻抗继电器的原理时，作者并没有直接给出欧姆定律的变形公式，而是先用一个生动的生活场景来比喻电流和电压的关系，然后才自然而然地引出保护装置对故障电流的“感知”机制。这种循序渐进的引导，极大地降低了阅读门槛，让那些原本对电力系统抱有畏惧心理的同学，也能很快建立起学习的信心。而且，书中对各种保护元件的历史发展和技术演进都有着墨，这使得理论不再是孤立的知识点，而是有了鲜活的生命力和时代背景，让人在学习技术的同时，也能感受到工程科学的进步脉络。

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我必须强调这本书在语言风格上的独特性——它有一种罕见的、近乎散文式的严谨。与其他技术书籍常见的干燥、命令式的语气不同，这本书的文字流畅且富有节奏感。在阐述一些抽象的、难以用公式直接表达的电磁暂态现象时，作者似乎更倾向于使用精准的物理描述和富有画面感的语言来辅助理解。比如描述失磁保护动作时，那种对转子失步后系统动态变化的描绘，读起来就像是在观看一场精心编排的物理实验录像。这种叙述方式极大地提高了阅读的连贯性，使得长时间阅读也不会产生强烈的疲劳感。它不是那种让你需要反复查阅生词表或反复琢磨句意的“硬骨头”，而更像是一位经验丰富的教授，在你身旁，用最清晰、最优雅的方式为你剖析复杂的物理世界。

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这本书在理论深度与工程实践的结合方面做得尤为出色，它成功地架起了一座连接象牙塔内知识与实际电网运行的桥梁。很多教科书往往停留在理想化的模型分析上，但这本书的作者显然有着丰富的现场经验。例如，在讨论瞬时电流对保护动作的干扰时，书中不仅仅描述了这种干扰的存在，还详细介绍了如何在实际的继电保护装置中，通过时间限时或频率判据来有效抑制这种误动。更让我印象深刻的是，书中对一些非常具体的国家标准和行业规范的引用，虽然没有直接贴出全文，但都以注释或侧边栏的形式点明了其核心精神。这对于即将步入工作岗位的读者来说，简直是一本“实战手册”的雏形，它让你在学习原理的同时，也潜移默化地了解了行业规范和工程约束，避免了“纸上谈兵”的尴尬。

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阅读体验上，这本书在细节处理上展现出了极高的专业素养和对读者的关怀。图文并茂的呈现方式是许多技术书籍的标配，但这本书的插图质量和信息密度达到了一个令人惊叹的平衡。所有的电气原理图都经过精心绘制，线条清晰、标注明确，即便是复杂的继电保护系统框图，也能通过图例的巧妙布局，让人一目了然地把握信息流动的方向和关键节点的控制逻辑。更值得称赞的是，那些看似枯燥的保护定值整定计算部分，竟然也通过流程图和案例分析的形式被极大地可视化了。我记得有一次对照书中的例题进行手算，发现书上提供的校验步骤非常严谨，每一步的物理意义都解释得清清楚楚，而不是简单地罗列计算过程。这种对“为什么这么算”的深入解释，比单纯告诉你“怎么算”要重要得多，它培养的是一种工程师的思维模式，而不是机械的操作能力。

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