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出版者:

作者:Lee, Raphael C./ Capelli-Schellpfeffer, Mary (CON)

出品人:

页数:0

译者:

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价格:95

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isbn号码:9780897668644

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书名：《电力工程基础与应用》 内容简介： 《电力工程基础与应用》是一部全面覆盖现代电力系统从理论基础到实际工程应用的综合性教材与参考手册。本书旨在为电气工程专业的学生、工程师以及相关领域的技术人员提供一个深入、系统且与时俱进的学习平台。全书内容结构严谨，逻辑清晰，兼顾理论深度与工程实践的广度，力求将复杂的电力系统概念以清晰易懂的方式呈现。 本书的编写严格遵循当前国际和国内电力行业的主流标准与技术发展趋势，重点突出了电力电子技术、智能电网以及新能源并网等前沿领域。全书共分为六大部分，共计二十章，内容详实，配有大量的图表、实例分析和习题，以帮助读者巩固和深化理解。 --- 第一部分：电力系统基础理论（第1章至第4章） 本部分奠定了整个电力系统分析的数学和物理基础。 第1章：电磁场与电路基础回顾： 简要回顾了麦克斯韦方程组在工程中的应用，重点讲解了三相系统分析的相量法、对称分量法在非对称系统分析中的重要性。详细阐述了交流电路中的功率概念——有功、无功和视在功率，以及功率因数校正的工程意义。 第2章：电力系统的基本组成与运行方式： 系统介绍了发、输、变、配、用电各个环节的设备构成及其相互关系。深入探讨了电力系统的拓扑结构、运行电压等级的选择依据，以及电力系统运行的几个基本要求，如可靠性、经济性和安全性。 第3章：电力系统潮流计算： 这是电力系统分析的核心内容之一。本章详细介绍了潮流计算的数学模型，包括节点导纳矩阵（Ybus）的建立方法。重点讲解了牛顿-拉夫逊（Newton-Raphson）法、快速牛顿法（Fast Decoupled Load Flow）以及针对含新型电力电子设备的电网潮流计算的特殊处理方法。提供了多个算例演示，展示了如何利用潮流计算结果进行电网规划和安全校核。 第4章：电力系统对称分量法应用： 针对三相系统中的不平衡情况，本章系统介绍了对称分量法的理论基础及其在计算单相接地、两相接地、相间短路等不对称故障时的应用。详细分析了不同故障类型下的电流和电压分布，并强调了在继电保护定值整定中的重要性。 --- 第二部分：电力系统稳定性与控制（第5章至第8章） 本部分聚焦于维持电网平稳运行的关键技术，是保障电力系统可靠性的核心。 第5章：电力系统暂态稳定分析： 阐述了暂态稳定的基本概念，包括功角、同步发电机暂态励磁模型。重点讲解了“一次/多次甩图法”和“相角轨迹法”在评估系统抗短路冲击能力中的应用。讨论了提高暂态稳定性的主要技术手段，如串联电容补偿和发电机切除。 第6章：电力系统动态稳定与小扰动分析： 区别于暂态稳定，本章着重于系统在小扰动下持续振荡的现象。引入了线性化模型，采用特征值分析法来判断系统的阻尼情况。详细介绍了同步发电机励磁系统（AVR）和原动器调速系统（Governor）对系统动态特性的影响。 第7章：电力系统稳态稳定与电压稳定： 探讨了电压稳定性的物理基础，即系统提供无功功率的能力与负荷吸收无功功率需求之间的平衡。分析了电压崩溃的机理，并详细介绍了无功补偿技术，包括SVC、STATCOM在维持电压稳定中的作用及控制策略。 第8章：电力系统调节与控制： 覆盖了电力系统频率和电压的自动控制系统。深入讲解了自动发电调节（AGC）的原理、结构及其在区域电力平衡和频率控制中的作用。对比了不同调速器和励磁调节器的性能差异。 --- 第三部分：电力系统保护与继电保护（第9章至第12章） 本部分是确保电力设备和电网在发生故障时能快速、准确隔离的关键技术。 第9章：继电保护基础理论： 阐述了继电保护的基本任务、要求和工作原理。重点介绍了电流型保护（过流保护）、电压型保护，以及阻抗继电器（测距保护）的基本原理。 第10章：短路电流计算与保护整定： 详细介绍了短路电流的计算方法，包括暂态和次暂态短路电流的评估。基于短路电流计算结果，系统讲解了电流、电压型保护的定值整定原则，确保保护的速动性、灵敏性和可靠性。 第11章：距离保护与纵差动保护： 对现代远距离输电线路保护的核心技术——距离保护进行了深入剖析，包括其在不同接地类型下的特性和死区处理。同时，详细阐述了发电机、变压器、母线等重要设备保护的核心——纵差动保护的工作原理和死区消除技术。 第12章：微机保护技术与应用： 随着数字化技术的发展，本章重点介绍了微机保护装置的硬件结构、软件算法（如傅里叶变换）以及在现代变电站自动化系统中的集成应用。讨论了微机保护的自检、通信功能和录波分析能力。 --- 第四部分：输电与配电技术（第13章至第16章） 本部分关注电力如何高效、安全地从发电厂输送到用户端。 第13章：高压输电线路的参数与特性： 详细计算了架空线路的电阻、电感、电容参数，并讨论了集肤效应和导线对地耦合的影响。分析了输电线路的电压损失和功率传输能力，着重讲解了电晕放电、感应电压和对通信线路的干扰问题。 第14章：电力变压器与互感器： 深入分析了电力变压器的工作原理、损耗和运行特性。重点讲解了有载调压（OLTC）的工作机制和变压器瓦斯保护。同时，详细介绍了电流互感器（CT）和电压互感器（PT）的构造、准确等级及二次侧的正确连接要求。 第15章：高压直流输电（HVDC）： 阐述了直流输电相对于交流输电的优势，特别是其在异步互联、大容量远距离输电中的应用。重点介绍了晶闸管（SCR）换流阀的工作原理、电压和电流波形，并简要介绍了电压源换流器（VSC-HVDC）技术。 第16章：现代配电系统技术： 探讨了中低压配电网的结构、配电自动化（DA）系统的构成。着重分析了环网、放射状供电方式的优劣，并详细介绍了故障隔离与自愈（Fault Location, Isolation and Service Restoration, FLISR）技术的实现原理。 --- 第五部分：电力电子技术在电力系统中的应用（第17章至第18章） 本部分关注电力电子技术如何革新和优化传统电力系统的功能。 第17章：晶闸管与GTO/IGBT器件： 介绍了电力电子核心器件的工作特性、驱动电路和保护措施。详细分析了交-直变流器和直-交逆变器在电力系统中的应用拓扑结构，如高压变频器（HVDC）和无功补偿装置。 第18章：有源电力滤波器（APF）与电力电子变流器控制： 针对现代工业负荷产生的谐波污染问题，详细分析了有源电力滤波器（APF）的并联或串联接入方式及其电流指令的提取算法。探讨了变流器中常用的空间矢量脉宽调制（SVPWM）技术。 --- 第六部分：新能源并网与智能电网（第19章至第20章） 本部分紧跟电力行业发展前沿，探讨分布式能源和信息化技术对电网的深远影响。 第19章：风能与光伏发电并网技术： 分析了风力发电机（PMSG/DFIG）和光伏阵列的电气特性及其对电网的冲击。重点讲解了双馈感应发电机（DFIG）的控制策略，如转速控制、电磁转矩控制和无功功率控制，以及光伏逆变器并网时需满足的电网支撑要求（如低电压穿越LVRT）。 第20章：智能电网架构与关键技术： 概述了智能电网的“自愈、安全、经济、高效”目标。深入探讨了量测体系（AMI）、先进的故障诊断技术，以及电力系统通信网络的可靠性设计。最后，简要介绍了配电自动化与需求侧管理（DSM）在优化电网运行中的作用。 --- 总结： 《电力工程基础与应用》不仅是一本知识的汇集，更是一座连接理论与实践的桥梁。通过对电力系统各个环节的细致剖析，本书旨在培养读者具备分析复杂电力系统故障、设计可靠的运行方案以及迎接未来能源挑战的综合能力。本书图文并茂，论述严谨，是电力行业专业人士不可或缺的案头工具书。

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深入阅读后，我发现本书的理论深度远超我的预期，它不仅仅停留在知识的罗列上，更侧重于对“为什么”的探究。作者对于基础原理的阐述极为透彻，尤其是在对某一核心现象的机制解释部分，引用了多个相互佐证的实验数据和理论模型进行交叉验证，这使得结论的可靠性得到了极大的增强。我特别注意到，书中对于一些长期存在争议的理论观点，作者的处理方式非常成熟和审慎，没有武断地下结论，而是清晰地列出不同学派的观点及其局限性，引导读者自行思考和判断，这体现了一种高度的学术责任感。此外，书中的案例分析部分简直是教科书级别的典范。每一个案例都紧密围绕核心理论展开，不仅展示了理论的应用，更揭示了在实际工程环境中，理想模型与复杂现实之间存在的细微偏差，以及如何处理这些偏差，这种洞察力是很多普通教材所不具备的。

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这本书的实用价值是毋庸置疑的，它不仅仅是一本“读起来有趣”的书，更是一本“用起来得心应手”的工具书。我翻阅到关于标准规范和行业最佳实践的那几章时，感到非常振奋。作者似乎将多年积累的实战经验毫无保留地倾注其中，许多在实际操作中容易被忽视的细节和陷阱，都被以醒目的方式标示出来，并附带了避免这些问题的具体操作步骤。这些内容并非简单地引用法规条文，而是基于对这些法规产生背景的深刻理解而给出的解读和建议，指导性极强。我甚至能想象到，如果将这本书带入一个项目现场，它绝对能成为团队成员之间快速达成共识、解决突发技术难题的权威参考。这种从理论到实践的无缝衔接，充分体现了作者对该领域实务运作的深刻洞察，让读者学到的知识可以直接转化为生产力。

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这本书的装帧设计非常吸引人，封面的深蓝色调搭配古朴的烫金字体，散发出一种沉稳而专业的学术气息。我一拿到手，就被它厚重的质感所折服，封面上的纹理处理得恰到好处，既有触感上的舒适，又不失严肃性。初翻阅时，我立刻被其清晰的排版和合理的章节划分所吸引。目录结构清晰明了，从宏观的理论基础到具体的实践应用，层层递进，逻辑性极强。书中大量的图表和示意图制作精良，线条流畅，信息密度适中，即使是初学者也能迅速捕捉到核心概念。我尤其欣赏作者在引言部分对整个学科发展脉络的梳理，那一段文字读起来流畅自然，没有丝毫晦涩难懂的堆砌感，而是像一位经验丰富的导师在娓娓道来，为接下来的深入学习打下了坚实的基础。这种对细节的关注，使得整本书的阅读体验大大提升，让人愿意沉下心来，逐字逐句地去体会作者的匠心。它给人的第一印象，就是一本值得长期参考、反复研读的经典之作。

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这本书的行文风格可以说是兼具了严谨的学术深度与令人惊叹的可读性，这在技术类书籍中是相当难得的。作者显然深谙如何将复杂的理论用最简洁、最直观的方式表达出来。我读到某一章节关于材料特性的讨论时，原本以为会是一段枯燥的公式推导，结果作者巧妙地引入了一个现实中的工程案例作为铺垫，使得抽象的物理模型立刻变得生动起来。语言的选用上，没有过多的行话和术语霸屏，即便是必须使用的专业词汇，也都在第一次出现时提供了清晰的背景解释，这极大地降低了阅读的门槛。我感觉自己像是在听一位非常优秀的大学教授授课，他总能找到那个“刚刚好”的平衡点，既能满足资深研究人员对精确性的要求，又不至于让入门者望而却步。这种流畅而富于节奏感的叙事，让我在阅读过程中几乎没有产生阅读疲劳，反而时不时会因为某个精妙的比喻而会心一笑，体会到知识带来的纯粹乐趣。

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从整体编排和信息组织的角度来看，这本书展现了一种极为成熟的知识管理理念。作者采用了多层次的信息架构，使得读者可以根据自己的需求选择不同的阅读深度。初次接触的读者可以专注于主干内容的流畅阅读，而有经验的专业人士则可以利用那些详尽的脚注和附录中的拓展资料，去探索更前沿或更细分的课题。我欣赏作者在全书多个关键节点设置的“总结与展望”部分，这些总结不仅仅是前文内容的简单复述，更像是对当前知识体系的一次高屋建瓴的概览，同时还对未来可能的研究方向和技术发展趋势进行了富有启发性的展望。这种设计使得这本书的生命力得以延长，它不仅能解决当下的问题，还能引导读者保持对领域前沿的好奇心和持续学习的动力。总而言之，这是一部结构严谨、内容扎实、兼顾理论深度与实践广度的重量级著作。

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