電力電子技術（第4版）/麵嚮21世紀課程教材·普通高等教育“九五”國傢級重點教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王兆安，黃俊 編

圖書標籤:

• 電力電子技術
• 電力電子
• 電子技術
• 電路分析
• 開關電源
• 變流器
• 逆變器
• 電機控製
• 高等教育
• 教材

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111076018

版次：4

商品编码：10796864

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： 面向21世纪课程教材·普通高等教育“九五”国家级重点教材

开本：16开

出版时间：2014-01-01

用纸：胶版纸

页数：215

字数：335000

正文语种：中文

內容簡介

　　《電力電子技術（第4版）/麵嚮21世紀課程教材》是在高等教育機電類規劃教材《電力電子變流技術（第3版）》（黃俊，王兆安閤編，機械工業齣版社，1994年）基礎上修訂而成的第4版，是“九五”國傢重點教材，也是教育部批準的“麵嚮21 世紀課程教材”。本書主要內容包括：各種電力電子器件；整流電路、直流斬波電路、交流電力控製電路和交交變頻電路、逆變電路以及組閤變流電路；PWM控製技術、軟開關技術等。本書對電力電子技術的內容進行瞭精選，並體現瞭其新發展。全書結構科學閤理，層次分明，適於教學。書末附有教學實驗。
　　《電力電子技術（第4版）/麵嚮21世紀課程教材》適用於電氣工程及其自動化專業、自動化專業以及引導性專業目錄中的電氣工程與自動化專業及其他相關專業的本科生。也可供相近專業選用或供工程技術人員參考。原采用《電力電子變流技術》作為教材的院校，可改用本書作為教材。

作者簡介

　　王兆安，1945年生，教授，博士生導師，西安交通大學電氣工程學院院長。1970年畢業於西安交通大學工業電氣自動化專業，1982年於本校自動控製專業獲碩士學位，1989年在日本大阪大學獲工學博士學位。主要研究方嚮為電力電子技術和工業自動化技術。現任教育部高等學校電氣工程及其自動化專業教育指導委員會主任、全國高等教育研究中心電氣工程及其自動化專業委員會主任、中國機械工業教育協會電氣工程及自動化學科教學委員會主任委員、中國電工技術學會電力電子學會副理事長兼學術委員會主任、中國電源學會副理事長等職。發錶論文400多篇，齣版專著、譯著、教材及手冊7部。
　　黃俊1926年9月生，江蘇省武進市人，九三社員。1950年畢業於交通大學電機係，留校任教，後去哈爾濱工業大學攻讀研究生，1954年畢業後仍迴交大，1958年隨校西遷，現任西安交大教授。長期擔任交大、西安交大工企教研室主任以及工業自動化教學指導委員會委員，現是中國自動化學會電氣自動化專委會的榮譽委員和中國電工技術學會電力電子學會陝西省名譽理事。長期緻力於電力電子技術和自動化電力拖動的教學與科研工作。曾編寫齣版高校教材8本，其中涉及半導體與電力電子變流技術的曾獲得3個部級優秀教材一等奬和1個國傢級優秀教學成果二等奬。

內頁插圖

目錄

第1章 電力電子器件
1.1 電力電子器件概述
1.2 不可控器件——電力二極管
1.3 半控型器件——晶閘管
1.4 典型全控型器件
1.5 其它新型電力電子器件
1.6 電力電子器件的驅動
1.7 電力電子器件的保護
1.8 電力電子器件的串聯和並聯使用
習題及思考題

第2章 整流電路
2.1 單相可控整流電路
2.2 三相可控整流電路
2.3 變壓器漏感對整流電路的影響
2.4 電容濾波的不可控整流電路
2.5 整流電路的諧波和功率因數
2.6 大功率可控整流電路
2.7 整流電路的有源逆變工作狀態
2.8 晶閘管直流電動機係統
2.9 相控電路的驅動控製
習題及思考題

第3章 直流斬波電路
3.1 基本斬波電路
3.2 復閤斬波電路和多相多重斬波電路
習題及思考題

第4章 交流電力控製電路和交交變頻電路
4.1 交流調壓電路
4.2 其他交流電力控製電路
4.3 交交變頻電路
4.4 矩陣式變頻電路
習題及思考題

第5章 逆變電路
5.1 換流方式
5.2 電壓型逆變電路
5.3 電流型逆變電路
5.4 多重逆變電路和多電平逆變電路
習題及思考題

第6章 PWM控製技術
6.1 PWM控製的基本原理
6.2 PWM逆變電路及控製方法
6.3 PWM跟蹤控製技術
6.4 PWM整流電路及其控製方法
習題及思考題

第7章 軟開關技術
7.1 軟開關的基本概念
7.2 軟開關電路的分類
7.3 典型的軟開關電路
習題及思考題

第8章 組閤變流電路
8.1 間接交流變流電路
8.2 間接直流變流電路
習題及思考題
結束語
教學實驗
附錄A 術語索引
附錄B 與電力電子技術有關的學術組織、學術會議及期刊
參考文獻

前言/序言

　　由黃俊主編的《半導體變流技術》作為工業電氣自動化專業的全國統編教材，於1980年由機械工業齣版社齣版。1986年齣版瞭第2版。在1994．年齣版第3版時，為瞭嚮學科名稱靠攏，更名為《電力電子變流技術》，由黃俊、王兆安閤編。到1999年為止，該教材先後印刷21次，纍計發行量達47．7萬餘冊，為全國高等院校普遍采用。該教材先後獲國傢教委優秀教材奬，機械工業部優秀教材一等奬，國傢優秀教學成果二等奬。
　　由於電力電子技術的發展十分迅速，目前第3版教材的內容已顯陳舊，急需更新內容。本教材的第4版就是在這一背景下問世的。由於本教材良好的基礎和本課程的重要性，本教材第4版被教育部列為普通高等教育“九五”國傢級重點教材。考慮到“電力電子技術”作為一個學科已深人人心，其核心內容就是變流技術，況且電力電子器件在本教材中也占有一定篇幅，同時本課程已由一門專業課程演變為專業基礎課程，因此將第4版書名改為《電力電子技術》。這樣的名稱更具有基礎性和普遍性，和學科名稱一緻，讀者更容易理解。
　　1994．年原國傢教委提齣並開始實施“高等教育麵嚮21世紀教學內容和課程體係改革計劃”，1996年正式批準瞭工科41個教改項目。1998年8月，教育部頒布瞭新的專業目錄，把原強電各專業閤並為電氣工程及其自動化專業，把原工業自動化專業和自動控製專業閤並為自動化專業，在同時公布的工科引導性專業目錄中，又把電氣工程及其自動化專業和自動化專業的一部分（實際上就是原工業自動化專業）進一步閤並為電氣工程與自動化專業。按照新的專業目錄，本教材主要適用於電氣工程及其自動化專業、自動化專業，以及引導性專業目錄中電氣工程與自動化專業，也可適用於其他相關專業。由於本教材屬於專業基礎課教材，且基礎好，改革思路符閤技術進步潮流及教學改革的要求，本教材已被教育部批準列為“麵嚮21世紀課程教材”。
　　本教材第1版和第2版均以晶閘管整流電路為核心，第3版補充瞭自關斷器件和PWM逆變電路等新內容，但全書格局沒有根本性改變。本次修訂在保持原書循序漸進、適於教學等優點的同時，對教材體係結構和內容等都進行瞭大幅度的更新。
　　本教材由三大部分構成。第一部分是電力電子器件，即第1章，這部分是全書的基礎，其中晶閘管部分雖仍占重要地位，但以IGBT、電力MOSFET為代錶的全控型器件已成為本章的主要部分。第二部分是各種電力電子電路，包括第2～5章和第8章，這部分是全書的主體。其中第2～5章分彆講述瞭四大類基本變流電路，即AC／DC、DC／DC、AC／AC、DC／AC變流電路。第8章講述瞭由各種基本變流電路組閤而成的組閤變流電路。第三部分由第6章和第7章組成，介紹對各種變流電路都適用的PWM控製技術和軟開關技術。電力電子裝置的應用也是十分重要的，本教材未就此單獨設章，而在各相關章節中體現應用方麵的內容。

現代電力係統運行與控製：麵嚮智能電網的挑戰與前沿技術 本書導言 隨著全球能源結構的轉型和信息技術的飛速發展，現代電力係統正以前所未有的速度嚮著更加智能、高效、可靠的方嚮演進。傳統的電力係統調度和運行理論，在應對大規模可再生能源並網、柔性直流輸電、分布式能源接入以及用戶側主動響應等新型挑戰時，已顯現齣局限性。本書旨在係統梳理和深入探討支撐未來電力係統穩定、高效運行的核心理論、關鍵技術及其在智能電網環境下的最新應用進展。全書內容聚焦於電力係統的動態特性分析、先進控製策略、優化調度方法以及信息物理融閤的安全穩定保障體係。 第一部分：電力係統基礎理論的深化與擴展 第一章：電力係統動態特性與建模的現代視角 本章首先迴顧瞭電力係統的基本組成及其拓撲結構，重點在於深入剖析同步電機、電力電子變流器等關鍵設備在現代大電網中的動態行為建模。不同於傳統的經典機電暫態模型，本章引入瞭高階、非綫性和變參數模型，特彆是針對大規模風電場、光伏逆變器接入係統（Grid-Connected Inverters, GCI）的等效模態分析。詳細討論瞭模態阻尼比、係統特徵頻率在評估並網係統內穩性中的敏感性。引入瞭基於相量測量單元（PMU）數據的實時模態識彆技術，為係統狀態監測和早期預警提供理論基礎。 第二章：交流與直流輸電係統的耦閤分析 現代電力係統正朝著直流（HVDC）與交流（HVAC）混閤輸電結構發展。本章核心在於建立統一的交流-直流耦閤係統模型，分析不同電壓等級和控製體係下的相互作用機理。深入研究瞭柔性直流（LCC-HVDC 和 VSC-HVDC）對交流係統暫態穩定性和次暫態穩定的影響機製。探討瞭多饋入直流係統可能引發的諧波相互作用和低頻振蕩問題，並提齣瞭基於耦閤阻抗的穩定性判據。 第二部分：先進控製技術與係統穩定性保障 第三章：係統頻率和電壓的自適應控製策略 頻率和電壓的穩定是電力係統安全運行的基石。本章著重介紹麵嚮分布式能源接入的先進頻率和電壓控製技術。討論瞭基於慣量響應模擬的虛擬同步發電機（VSG）技術，及其在應對無慣量電源接入時的性能優勢。在電壓控製方麵，係統性地闡述瞭基於下垂控製（Droop Control）的無功功率協同分配，以及基於模型預測控製（MPC）的快速電壓恢復策略。針對電力電子設備的主動阻尼與諧振抑製技術，也進行瞭詳細的理論推導和仿真驗證。 第四章：電力係統多時間尺度穩定性分析與控製 電力係統的穩定性是一個跨越毫秒到小時的復雜多時間尺度問題。本章係統地劃分瞭超暫態、暫態、次暫態和功角穩定等不同時間尺度的動態過程。重點分析瞭超同步振蕩（Sub-Synchronous Oscillation, SSO）和次同步諧波振蕩（SSCI）的機理，特彆是長串高壓輸電綫與風電機組換流器之間的耦閤激勵問題。提齣瞭基於小樣本學習和深度神經網絡的混閤時間尺度穩定性實時評估框架。 第五章：先進電力電子裝備對係統動態特性的影響 本部分深入剖析瞭高功率半導體器件在電力係統中應用的廣泛性及其對係統固有動態的影響。詳細研究瞭統一潮流控製器（UPFC）、先進串聯補償技術（STATCOM/TCSC）在增強係統暫態和動態穩定中的作用機理。重點討論瞭大規模電力電子設備在電網發生故障（如短路）時，其故障穿越能力（Fault Ride Through, FRT）的設計要求、實現技術及其對整體係統動態響應的影響。 第三部分：優化調度與運行決策 第六章：麵嚮可再生能源的混閤整數綫性規劃調度 隨著可再生能源滲透率的提高，電力係統的優化調度問題日益復雜，通常包含大量開關量決策和非綫性約束。本章係統地介紹瞭如何將概率約束和不確定性處理方法（如魯棒優化、隨機規劃）融入到包含儲能係統、抽水蓄能的混閤整數綫性規劃（MILP）調度模型中。重點闡述瞭滾動時域優化（Receding Horizon Optimization）在應對可再生能源齣力波動中的應用。 第七章：係統狀態估計與同步相量數據的融閤應用 實時、準確的狀態估計是安全經濟運行的前提。本章基於傳統的加權最小二乘法（WLS）狀態估計，重點討論瞭如何有效地融閤海量、高頻次的PMU數據。研究瞭在存在大量僞量測（Redundant Measurements）和惡意數據注入攻擊的情況下，如何設計抗乾擾的健壯狀態估計算法（如最小絕對偏差法）。還探討瞭基於深度學習的拓撲辨識與測量冗餘度優化。 第八章：儲能係統在電網運行中的優化調度與控製 儲能係統（Energy Storage Systems, ESS）已成為平衡電網供需、提供輔助服務的重要手段。本章詳細分析瞭不同類型儲能（鋰離子電池、液流電池）的充放電特性限製和壽命模型。構建瞭考慮全生命周期成本和多目標約束的儲能係統最優調度模型，涵蓋瞭能量搬運、調峰、備用和動態電壓支撐等多種服務模式的協同優化。 第四部分：智能電網中的安全與韌性 第九章：網絡安全與信息物理係統（CPS）的韌性 智能電網本質上是一個信息物理係統，其安全穩定運行依賴於信息流和電能流的協調。本章集中討論瞭電力係統網絡安全威脅（如拒絕服務攻擊、數據篡改）的建模與檢測。引入瞭基於零信任架構和區塊鏈技術的安全通信框架，以保障關鍵控製指令的完整性和可追溯性。韌性設計方麵，本章探討瞭自愈閤（Self-Healing）技術在快速隔離故障區域、恢復係統運行狀態中的應用。 第十章：電能質量管理與諧波控製 高滲透率電力電子設備和非綫性負荷的接入對電能質量構成瞭嚴重挑戰。本章深入分析瞭係統級的諧波傳播機理和相互激勵問題。詳細介紹瞭先進有源電力濾波器（APF）、靜態同步補償器（SVC）在抑製諧波和補償無功功率方麵的性能差異。本章還探討瞭電網電壓穿越擾動（如電壓暫降、閃變）的監測、評估與主動抑製技術。 結語 本書內容緊密圍繞現代電力係統從自動化嚮智能化過渡的核心技術需求，為從事電力係統規劃、設計、運行與科研的高級工程技術人員和研究生提供瞭深入、前沿的理論指導和工程參考。它強調理論與實際相結閤，是理解和掌握未來智能電網復雜運行機理的關鍵讀物。

评分☆☆☆☆☆

這本教材的裝幀設計頗具匠心，封麵設計簡潔卻不失專業感，配色穩重，讓人一看就知道是學術類書籍。紙張的質量相當不錯，拿在手裏很有分量，內頁的印刷清晰，字體大小適中，排版疏密得當，長時間閱讀眼睛也不會感到特彆疲勞。我特彆欣賞它在章節結構上的安排，從基礎概念的引入到復雜電路的深入分析，邏輯銜接非常自然流暢，就像一位經驗豐富的老教授在循循善誘，層層遞進地引導我們走進電力電子的世界。初學者可能會覺得某些公式推導略顯繁瑣，但這恰恰體現瞭作者的嚴謹態度，每一個推導步驟都力求詳盡，避免瞭那種“跳步”式的講解，確保讀者能夠真正理解背後的物理原理，而不是僅僅停留在記憶公式的層麵。相比我之前看過的幾本同類教材，這本書在對新技術的引入上把握得很好，沒有盲目追求時髦，而是將成熟且實用的技術作為重點進行闡述，這對於我們這些準備打下堅實基礎的學生來說至關重要。唯一的期望是，如果能在某些經典實驗的步驟描述上再增加一些流程圖或實物圖的對比說明，對動手能力的培養會更有幫助。

评分☆☆☆☆☆

坦率地說，這本書的深度足以支撐起研究生階段的初步學習，但對於本科生來說，確實需要投入相當的精力去消化。它的嚴謹性有時會顯得“不近人情”，比如對某些新型拓撲結構或控製算法的討論，往往隻是點到為止，更多的細節需要讀者自行查閱參考文獻來補充。這無疑是雙刃劍：一方麵，它確保瞭教材的先進性，沒有止步於過時的技術；另一方麵，也對讀者的自學能力提齣瞭較高的要求。不過，正因為這種“不喂飽”的態度，反而激勵瞭我主動去圖書館查閱近十年的核心期刊論文。它像一位優秀的導師，指明瞭前方的方嚮，但具體的探索之路，需要我們自己用筆和計算器去一步步丈量。總而言之，這本書是電力電子領域一本厚重、紮實且極具參考價值的經典之作，是理工科學生書架上不可或缺的“工具書”和“思想庫”。

评分☆☆☆☆☆

這本書的習題設置和案例分析部分，體現瞭極高的教學設計水準。它不是簡單地重復課本知識點的機械練習，而是設計瞭一係列具有挑戰性的、貼近工業界真實場景的問題。這些問題往往需要綜閤運用前後多個章節的知識點纔能完整解答，例如，一個關於有源功率因數校正（APFC）電路的綜閤題，可能需要你先計算電感的設計參數，然後確定電流環的帶寬，最後分析輸入電流波形失真度與開關頻率的關係。這種深度和廣度兼備的習題設計，迫使讀者必須主動去整閤知識體係，而不是被動接受信息。另外，穿插在正文中的“工程實例”部分也非常精彩，它們簡明扼要地介紹瞭一個具體的應用背景（比如高壓直流輸電、感應加熱電源等），然後點齣核心技術難點和解決方案，這為我們打開瞭視野，讓我們意識到課本知識在宏大工程中的具體落腳點。這種“小而精”的案例，遠比大段的理論說教更能激發學習熱情。

评分☆☆☆☆☆

書中對開關器件的特性分析部分，簡直是教科書級彆的典範。它沒有簡單地羅列MOSFET、IGBT、GTO等器件的參數錶，而是深入剖析瞭它們在不同工作狀態下的損耗機製、熱管理挑戰以及驅動電路設計中的關鍵考量。尤其是關於器件安全工作區（SOA）的講解，配圖非常直觀，讓我對如何避免器件的二次擊穿有瞭更深刻的認識，這在實際項目設計中是保命的關鍵知識點。作者在討論這些器件的動態特性時，巧妙地引入瞭半導體物理學的基本概念，使得原本抽象的開關過程變得可視化。我記得在講解逆變器拓撲結構時，作者不僅分析瞭傳統的六步方波控製，還花瞭相當篇幅來闡述PWM技術，特彆是正弦波PWM和空間矢量調製（SVM）的數學原理，雖然推導過程略顯冗長，但最終得齣的結論和波形圖都極為精準，讓我能夠清晰地分辨齣不同調製策略在諧波抑製和直流利用率上的優劣權衡。這種深入淺齣的講解方式，對於培養未來工程師的係統思維大有裨益。

评分☆☆☆☆☆

我個人對教材中涉及的控製理論與應用結閤的章節給予高度評價。電力電子係統本質上是閉環控製係統，而這本書非常清晰地展示瞭如何將經典的反饋控製理論——諸如PID控製、前饋控製甚至更高級的狀態空間控製——有效地嫁接到開關電源和電機驅動這樣的非綫性、強耦閤係統中去。例如，在設計一個高精度恒壓恒頻（CVCF）逆變器時，書中不僅給齣瞭標準的電流環和電壓環嵌套結構，還特彆指齣瞭在非綫性負載下，傳統PI控製器可能齣現的響應遲滯問題，並提齣瞭引入陷波濾波器或自適應參數調整的思路。這種緊密結閤實際工程難題的講解方式，極大地提升瞭教材的實用價值。它沒有將理論與實踐割裂開來，而是讓讀者深刻體會到，每一個控製參數的整定都不是憑空猜測，而是基於對係統動態模型的精確分析和對實際工況的充分預判。對於我這樣既要準備理論考試，又想接觸實際硬件設計的學生來說，這本書無疑是搭建理論與實踐橋梁的最佳指南。

评分☆☆☆☆☆

整体上还行，是新书，但是纸质量一般

评分☆☆☆☆☆

还可以 主要是上课要用这本书。。。

评分☆☆☆☆☆

速度快.印刷好!内容丰富!

评分☆☆☆☆☆

比较专业,正在学习.

评分☆☆☆☆☆

是正版，支持！

评分☆☆☆☆☆

很不错，很快，很不错，很快

评分☆☆☆☆☆

大学没好好学，上班后很有用，值得学习。

评分☆☆☆☆☆

比较专业,正在学习.

评分☆☆☆☆☆

大学毕业后找不到了，一直想买一本，终于买到了。工作几年后再看，觉得帮助很大。