电力电子技术应用教程

电力电子技术应用教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:蒋渭忠 编
出品人:
页数:211
译者:
出版时间:2009-5
价格:25.00元
装帧:
isbn号码:9787121087011
丛书系列:
图书标签:
  • 电力电子技术
  • 电力电子应用
  • 电路分析
  • 变流器
  • 逆变器
  • 电力系统
  • 开关电源
  • 电机控制
  • 新能源
  • 电子技术
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具体描述

《电力电子技术应用教程》共分8章。第1章介绍了电力电子技术中传统、现代技术,电力电子技术的展望和《电力电子技术应用教程》使用的相关说明。第2章介绍了电力电子技术中所用到的开关器件,分别从不控(二极管)、半控(晶闸管)和全控(MOSFET、GTR、IGBT、GT0等)三大种类,介绍了这些器件在使用中的共性与个性特性。第3章介绍了AC/DC的变换,分别介绍了单相可控整流、三相可控整流,以及有源逆变知识。第4章介绍DC/DC;变换的五种基本的变换器的拓扑结构,介绍了带隔离变压器的变换器,以及PWM波的产生。第5章介绍了几种典型的逆器拓扑及工作原理。第6章介绍了软开关电路的工作原理。第7章介绍了电力公害的产生、危害及抑制措施。第8章介绍MATLAB软件,介绍了几种典型拓扑电路的仿真过程和方法。

《电力电子技术应用教程》每章后都配有一定量的思考题与习题,供读者学习。《电力电子技术应用教程》可供以实践性为主的学校学生使用,也可以作为工程技术人员的参考资料。

深入探索:现代电力系统的核心驱动力 《现代电力系统分析与控制》 本书旨在为电力工程领域的研究人员、工程师以及高年级本科生提供一个全面、深入的视角,用以理解和掌握现代电力系统的复杂性、运行机制及其先进的控制技术。不同于侧重于基础器件原理或特定应用电路的书籍,本书的核心关注点在于宏观系统层面的建模、稳定性和优化调度。 第一部分:电力系统基础理论的深化与扩展 本部分旨在巩固读者对电力系统基本物理规律的认识,并引入更贴近实际运行环境的数学工具。 第一章:系统建模的严谨性与动态特性 本章超越了传统的标幺值简化方法,深入探讨了同步电机、异步电机及发电机组的非线性状态空间模型的构建。重点分析了暂态稳定性和次暂态过程中的模型简化策略,特别是对于大型互联系统的等效模型选择准则。详细论述了潮流计算中牛顿-拉夫逊法在高纬度非线性情况下的收敛性分析,并引入了基于拓扑结构和网络流理论的潮流计算新方法。此外,本章对频率惯量和无功功率支撑的物理本质进行了深入剖析,为后续的控制设计奠定基础。 第二章:电力系统暂态与动态稳定分析 稳定分析是电力系统分析的重中之重。本章首先系统梳理了小扰动下的线性化模型,推导了特征值分析在阻尼比、振荡模式识别中的应用。随后,重点转向大扰动下的暂态稳定判据,详细阐述了面积判据的局限性及其在复杂网络中的应用扩展。本章引入了先进的能量函数法,特别是应用于多机组系统和含FACTS设备的系统稳定性评估。对于电力电子接口设备接入带来的惯量缺失问题,本章引入了基于虚拟同步机(VSM)的等效惯量建模方法,并分析了其对系统固有振荡模式的影响。 第二部分:电力系统的高级控制与优化调度 电力系统正经历从集中式向分布式、从固定运行向灵活调度的深刻变革。本部分聚焦于实现系统安全、经济运行所需的高级控制策略和优化技术。 第三章:同步发电机的励磁与调速系统设计 本章侧重于经典控制理论在励磁系统(AVR)和调速系统(GOV)设计中的应用。详细分析了PI、PID控制器的设计准则,并重点研究了鲁棒性设计,以应对参数不确定性。针对现代大型机组,本章深入探讨了先进的励磁控制技术,如基于观测器的控制、自适应励磁控制,以及如何利用这些系统来抑制系统低频振荡。在调速方面,本书探讨了对不同类型汽轮机(如双缸、单缸)的精确建模,并介绍了先进的非线性控制方法在防止喘振和超速方面的应用。 第四章:FACTS与SVC在稳态与动态控制中的应用 本章是连接传统电力系统与现代柔性直流技术的桥梁。详细介绍了静止无功补偿器(SVC)、静止同步补偿器(STATCOM)和统一潮流控制器(UPFC)的工作原理和动态模型。重点不在于器件级电路,而在于它们如何作为灵活的无功功率和潮流控制器,用于提高传输能力、抑制电压波动和参与系统阻尼控制。深入分析了最佳无功功率潮流控制的线性规划方法,以及如何将FACTS设备集成到现有的励磁/调速控制层级中,以实现最优的系统阻尼效果。 第五章:经济调度与最优潮流的先进算法 本部分完全聚焦于经济运行和系统优化。首先,系统回顾了基于拉格朗日乘子法的最优潮流(OPF)理论,并分析了其在求解无功功率、有功功率和电压幅值约束下的最优解。随后,本书引入了应对大规模系统和非线性约束的先进优化技术,包括: 启发式优化算法: 如遗传算法(GA)、粒子群优化(PSO)在复杂经济调度问题中的应用,特别是在处理启停成本和非线性负荷模型时的优势。 内点法与序列二次规划(SQP): 探讨这些高级数学规划方法在求解高精度、强约束最优潮流问题中的效率和鲁棒性。 实时经济调度(EMS): 讨论了如何将离线最优解快速适应于实时变化的负荷和机组状态,强调了状态估计在提供准确输入数据中的关键作用。 第六章:智能电网下的运行与控制挑战 本章面向未来电网架构,探讨了分布式能源(DER)、柔性直流(HVDC)以及需求侧响应(DSR)对传统控制系统的冲击与机遇。 柔性直流输电(HVDC)的潮流控制: 详细分析了VSC-HVDC的功率解耦控制能力,以及其作为系统支撑点在快速无功功率注入和振荡抑制中的潜力。本书强调了HVDC控制系统如何协同于交流系统,而非独立工作。 惯量响应与虚拟同步机(VSM): 深入讨论了当大量逆变器接入电网时,如何通过控制策略模拟传统同步发电机的惯量和阻尼特性,以维持系统频率稳定。本章提供了对比分析了虚拟同步机(VSM)和虚拟振荡抑制器(VOBC)的控制结构和性能差异。 需求侧响应的集成控制: 探讨了如何通过优化算法将可调度负荷(如电动汽车充电、工业可控负荷)纳入短期经济调度和电压控制的框架中,实现更灵活的系统平衡。 结论:面向未来的系统集成思维 本书强调,现代电力系统的成功运行不再依赖于单一的控制环路或孤立的技术,而是高度依赖于多时间尺度、多目标、多技术集成的整体思维。读者将从本书中获得构建复杂电力系统模型、设计鲁棒控制策略以及求解宏观优化问题的全方位知识体系,为应对未来能源转型带来的技术挑战做好准备。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书《电力电子技术应用教程》的出现,在我看来,是一种“及时雨”。我最近在准备一个涉及到微电网能源管理的课题,其中涉及到大量的功率变换器在不同工况下的运行特性以及它们之间的协调控制问题。之前我接触的电力电子知识,更多的是停留在单体变换器的层面,对于如何将这些变换器集成到一个复杂的系统中,并且实现高效、稳定的运行,一直感到有些力不从心。这本书最吸引我的地方在于,它不仅仅是讲解单个功率变换器的原理,而是将目光投向了更宏观的系统层面。比如,“多变换器协同控制”的章节,作者详细阐述了如何通过中央控制器或者分布式控制器,实现不同变换器之间的信息交互和指令协同,以达到最优的能量调度和系统稳定性。我特别喜欢书中关于“微电网能量管理系统”的案例分析,作者详细介绍了在这种系统中,不同类型的功率变换器(如逆变器、AC-AC变换器等)是如何协同工作的,以及如何应对电网波动和负荷变化。书中对于不同控制策略的优劣分析,也为我提供了重要的参考。此外,书中对“电力电子设备可靠性与故障分析”的讲解,也让我受益匪浅,这对于构建一个稳定可靠的微电网至关重要。这本书让我看到了电力电子技术在复杂系统应用中的巨大潜力,也为我未来的研究方向提供了新的思路和方法。

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我是一名有多年工作经验的工程师,主要负责电网侧的设备研发,平时接触较多的就是高压大功率的电力电子设备。坦白说,一开始我对这本《电力电子技术应用教程》并没有抱太大的期望,毕竟我接触的领域相对专业,市面上很多教材可能更侧重于初学者或者小功率应用。但当我翻开这本书,特别是看到其在“高功率变换器设计”和“电网故障穿越技术”等章节的深度时,我感到非常意外和兴奋。作者并没有停留在基础理论层面,而是深入探讨了在实际工程中会遇到的各种挑战,例如大功率器件的选型、多级变换器的级联效应、谐波抑制策略以及并网逆变器的鲁棒性设计等等。书中引用的许多案例都是当前电力电子领域的研究热点和工程实践中的难点,比如SVG(静止无功发生器)的原理与控制,以及动态电压恢复器(DVR)在电网稳定性方面的作用。作者在讲解这些复杂技术时,逻辑严谨,论证充分,而且很多地方都结合了最新的研究成果,这对于我们这些需要不断跟进技术前沿的工程师来说,无疑是一份宝贵的资料。我特别欣赏书中关于“高可靠性设计”的章节,其中详细阐述了冗余设计、故障诊断与隔离等关键技术,这对于保障电力电子设备在恶劣环境下稳定运行至关重要。此外,书中对一些前沿技术的介绍,例如多电平变换器的最新发展趋势,也让我受益匪浅。这本书的深度和广度都超出了我的预期,它不仅适合初学者入门,对于我这样的资深工程师来说,也具有很高的参考价值。

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作为一个在电力电子行业摸爬滚打多年的老兵,我最近在负责公司的一个技术升级项目,需要评估引入一些新的功率变换器拓扑和控制技术,以提高产品的效率和性能。在搜集资料的过程中,我偶然看到了《电力电子技术应用教程》,抱着试试看的心态翻阅了一下,结果惊喜不断。这本书最让我印象深刻的是它对“新型功率变换器拓扑”的介绍,作者不仅罗列了近年来涌现出的各种先进拓扑,例如多电平变换器、混合多电平变换器、以及各种特殊用途的谐振变换器等,更重要的是,对这些拓扑的原理、优缺点以及适用场景进行了深入的分析和比较。这对于我评估和选择适合我们产品的新技术非常有帮助。此外,书中关于“先进控制策略”的讲解,也让我大开眼界。除了传统的PID控制,作者还详细介绍了模型预测控制(MPC)、滑模控制(SMC)等先进的控制算法在电力电子领域的应用,并分析了它们在动态响应、鲁棒性以及效率提升方面的优势。这些内容对于我们公司在算法层面实现技术突破具有重要的参考价值。我特别欣赏书中关于“基于仿真的设计与验证”的章节,作者详细介绍了如何利用MATLAB/Simulink等工具对功率变换器进行建模和仿真,以及如何通过仿真结果来优化设计参数和验证控制策略的有效性。这正是我们团队目前急需掌握的技能。总而言之,这本书为我提供了宝贵的理论和技术参考,让我能够更清晰地认识到行业的发展趋势,并为我们公司的技术创新提供方向。

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我是软件开发工程师,因为工作原因需要了解一些硬件相关的知识,特别是与电源管理相关的部分,所以偶然间接触到了《电力电子技术应用教程》。老实说,我之前对电力电子的理解非常有限,只知道它大概是关于电能转换的。但是这本书的内容,让我对这个领域产生了浓厚的兴趣,并且学到了很多之前完全不知道的东西。作者用一种非常易懂的语言,把那些原本听起来很复杂的概念,比如“脉冲宽度调制(PWM)”、“空间矢量控制”等,解释得非常清晰。我尤其喜欢书中关于“开关电源拓扑”的讲解,作者列举了多种常见的拓扑结构,比如Buck、Boost、Buck-Boost等,并详细分析了它们的电路原理、优缺点以及适用范围。尽管我不是硬件工程师,但书中丰富的图示和清晰的逻辑,让我能够很好地理解这些电路的工作方式。让我感到惊喜的是,书中还涉及了数字控制在电力电子中的应用,这正是我所擅长的领域,让我能够将软件的思维方式与电力电子的硬件控制相结合,思考如何通过算法优化来提升电源的性能。书中提到的“数字信号处理器(DSP)”在电力电子控制中的应用,更是引发了我很多新的想法。虽然我可能不会直接参与硬件设计,但这本书让我能够更深入地理解我们开发的软件所控制的硬件是如何工作的,这对于提升产品整体的性能和用户体验非常有益。

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作为一名电气工程专业的本科生,我在学习电力电子课程时,常常会遇到一些概念上的困惑,尤其是关于各种功率器件的开关特性和驱动电路的设计,总是让我感到头疼。市面上很多教材虽然理论讲解得很全面,但在实际操作层面的指导却显得不足。这本书《电力电子技术应用教程》的出现,恰好弥补了这一不足。它以一种非常实用和接地气的方式,深入浅出地讲解了电力电子技术的核心内容。我特别喜欢书中关于MOSFET和IGBT等功率开关器件的详细介绍,不仅分析了它们的基本工作原理,还重点讲解了不同工作模式下的损耗计算和散热问题,这让我对这些器件的实际应用有了更深的认识。此外,书中对各种驱动电路的讲解也非常详细,从简单的阻容驱动到复杂的隔离驱动,都配有清晰的电路图和工作波形,并分析了不同驱动方式的优缺点,这对于我进行课程设计和实验非常有帮助。我最看重的是,书中大量的实例分析,比如开关电源、DC-DC变换器、变频器等,都给出了详细的设计步骤和参数选择的依据,甚至还提供了仿真和实测结果的对比,这让我能够清晰地看到理论是如何转化为实际应用的。读完这本书,我感觉自己对电力电子系统的构成和工作原理有了更清晰的认识,也更有信心去应对后续的学习和实践挑战。

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这本书简直是为我量身打造的!作为一名刚刚踏入电力电子领域的研究生,我之前在学习过程中总是感觉抓不住重点,理论知识晦涩难懂,尤其是涉及到各种开关器件的特性和控制策略时,更是让我头疼不已。翻阅了市面上不少同类书籍,有的过于理论化,充斥着复杂的数学公式,读起来像在啃一本高等数学教材;有的则过于浅显,讲解得过于简单,根本无法满足实际应用的需求。直到我遇到了《电力电子技术应用教程》,一切都改变了。作者的叙述方式非常清晰,循序渐进,从最基础的概念讲起,一步步深入到复杂的电路拓扑和控制算法。最让我惊喜的是,书中对每一个概念的解释都配有详实的图示和原理图,而且这些图示都画得非常规范、精美,能够直观地展示出电流、电压的流动方向以及器件的工作状态,这对于我这种视觉型学习者来说简直是福音。更重要的是,作者在讲解理论知识的同时,并没有回避实际应用中的细节问题,比如散热、滤波、电磁兼容性等等,这些在其他书中往往被一带而过的内容,在这本书里得到了充分的关注和深入的探讨。我尤其喜欢其中关于不同应用场景下功率变换器选择的章节,作者列举了大量的实例,从工业电机驱动到新能源并网,再到消费电子电源,都进行了细致的分析和比较,让我能够清晰地了解到不同拓扑的优缺点以及适用范围,这对于我未来的项目选择和设计思路有着非常重要的指导意义。读完这本书,我感觉自己对电力电子技术有了前所未有的深刻理解,不再是零散的知识点堆砌,而是形成了一个完整、系统的知识体系。

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收到!以下是十段以读者口吻撰写的,内容详尽且风格各异的《电力电子技术应用教程》评价,每段均不少于300字,且避免了AI痕迹。

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我是一名电子爱好者,平时喜欢捣鼓一些DIY项目,其中涉及到一些电源模块的制作。虽然我没有接受过系统的电力电子专业教育,但一直对这个领域充满好奇。市面上很多关于DIY电源的书籍,要么讲解得过于简单,要么就是充斥着我无法理解的专业术语。而《电力电子技术应用教程》这本书,可以说是为我打开了一扇新的大门。我最欣赏的是,这本书在保持专业性的同时,还尽可能地用通俗易懂的语言来解释复杂的概念。比如,书中对“功率因数”和“谐波”的讲解,就非常形象生动,让我能够理解为什么这些指标对于电源的性能如此重要。而且,书中对各种基本电路拓扑的讲解,配以详细的原理图和仿真波形,让我在理论上就能够“看到”电流和电压的变化过程,这对于我进行电路设计和调试非常有帮助。我尤其喜欢书中关于“EMI(电磁干扰)抑制”的章节,作者给出了很多实用的建议,比如如何选择合适的滤波元件、如何进行PCB布局来减小干扰等,这些技巧对于我在制作DIY项目时减少噪音和提高稳定性非常关键。虽然书中涉及到一些高级内容,我可能一时半会儿理解不了,但作者在章节开头或结尾都会给出一些“前置知识”的提示,或者推荐一些相关的学习资源,这让我感到非常贴心。这本书让我觉得,电力电子技术并非高不可攀,通过系统的学习,即使是爱好者也能有所收获。

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这本书,怎么说呢,简直就是一本“救命稻草”!我在一个初创公司负责嵌入式系统的开发,我们最近接到了一个新项目,需要设计一个低功耗、高效率的DC-DC电源模块,而且对成本和体积都有非常严格的要求。在此之前,我对电力电子的了解仅限于一些基础的理论知识,完全没有实际设计的经验。市面上找了很多资料,都感觉要么过于理论化,要么过于宽泛,很难找到能够直接指导我进行具体设计的参考。直到我的同事推荐了《电力电子技术应用教程》,我才真正看到了希望。这本书最大的亮点在于其“应用导向”的设计理念,它不像其他教材那样死板地讲解理论,而是将理论知识紧密地结合到实际的电路设计和应用场景中。我印象最深刻的是书中关于“低功耗DC-DC变换器设计”的章节,作者详细讲解了如何选择合适的开关器件、如何优化控制算法以降低损耗、以及如何进行PCB布局以减小寄生参数的影响。书中给出的具体计算方法和设计流程,对于像我这样的新手来说,简直是太实用了。我甚至可以按照书中的步骤,一步步地完成我的电源模块设计。而且,书中还包含了大量的性能测试和调试技巧,这对于避免我们在实际开发过程中走弯路非常有帮助。这本书让我觉得,电力电子技术并非高不可攀,只要掌握了正确的方法和工具,普通工程师也能成功地完成复杂的设计任务。

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我是一名电气工程专业的教师,平时的工作就是向学生传授电力电子技术的相关知识。我一直致力于寻找一本能够真正做到“教”与“学”完美结合的教材,既要保证理论的严谨性,又要注重方法的易懂性和实践的可行性。在阅读了《电力电子技术应用教程》之后,我不得不说,这本书在很大程度上达到了我的期望。首先,在理论体系的构建上,这本书逻辑清晰,结构完整,从基础的半导体器件特性,到各类功率变换器的拓扑结构,再到控制策略和应用实例,层层递进,循序渐进,非常适合作为学生的入门教材。其次,在讲解方法上,作者的叙述语言生动且富有条理,避免了枯燥的理论堆砌,而是通过大量的图示、表格和类比,将抽象的概念具象化,让学生能够更容易地理解和接受。尤其值得称赞的是,书中对每一个关键概念都进行了深入的剖析,并引入了实际工程中的考量因素,例如器件的寄生参数、驱动电路的匹配、电磁干扰等,这能够帮助学生建立起“理论联系实际”的思维模式,避免了学成“纸上谈兵”。此外,书中丰富的案例分析,从工业驱动到新能源领域,都具有很强的代表性和前沿性,能够开阔学生的视野,激发他们对电力电子技术未来发展的兴趣。作为一名教育工作者,我认为这本书的价值不仅在于其知识的传授,更在于其引导学生形成正确学习方法和工程思维的能力,这对于培养未来优秀的电力电子工程师至关重要。

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