电工技术基础实验指导 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:南开大学出版社

作者:刘枫

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2001-12-01

价格:9

装帧:

isbn号码:9787310015603

丛书系列:

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• 电工技术
• 基础实验
• 实验指导
• 电路原理
• 电工基础
• 实践教学
• 高等教育
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• 电子技术
• 技能培训

现代电力系统分析与控制 本书聚焦于电力系统在现代能源格局下的复杂运行特性与前沿控制技术，旨在为电力工程、自动化、电气工程及其相关专业的学生、工程师和研究人员提供一套深入、系统且具有实践指导意义的知识体系。 第一部分：电力系统的基础理论与建模深化 本部分将电力系统从传统的静态分析推向动态、非线性和高维度的现代视角。 第一章：电力系统元件的非线性特性与精确建模 本章深入探讨了电力系统中最核心元件——发电机、输电线路和变压器——在宽广工况下的非线性行为。区别于传统的线性化模型，本章着重介绍基于电磁暂态和机电暂态理论的复杂模型构建。 同步发电机模型： 详细阐述了d-q坐标系下暂态稳定分析所必需的详细模型，包括励磁系统（AVR）和调速器（GOV）的复杂控制结构对系统动态的影响。特别分析了高阶导出的模型（如二阶、三阶暂态电抗模型）在不同故障情景下的适用性与局限性。 输电线路的分布参数与集总参数的再审视： 探讨了在超高压（UHV）输电系统中，趋肤效应和集肤深度对线路参数计算的修正。引入了高频下的传输线模型，并讨论了其在电磁暂态仿真中的应用。 变压器的磁化特性与串联电抗器的影响： 深入分析了变压器饱和曲线的确定方法，以及在系统短路计算中，励磁电流对暂态电流波形的影响。饱和特性对继电保护动作的误导性分析也在此处展开。 第二章：潮流计算的先进算法与鲁棒性分析 本章超越了牛顿-拉夫逊法的基础应用，转向应对大规模、高度互联电网中的潮流计算挑战。 快速潮流算法（Fast Decoupled Load Flow）： 详细推导了简化雅可比矩阵的构建过程，分析了其在快速估计和预处理中的优势与精度损失。 大系统下的优化潮流（OPF）： 以最小化运行成本和最小化系统损耗为目标函数，结合等式约束（功率平衡）和不等式约束（电压越限、线路容量），系统地介绍了线性规划（LP）、二次规划（QP）以及基于内点法的非线性优化求解器在OPF中的应用。 孤岛与弱联系电网的潮流求解： 针对现代微电网和远距离输电系统，讨论了在母线电压基准不确定的情况下，如何采用广义潮流法（Generalized Load Flow）保证计算的收敛性和唯一性。 第二部分：电力系统的稳定性和暂态过程分析 本部分聚焦于电力系统在扰动下的响应机理，特别是小扰动下的动态稳定性和大扰动下的暂态稳定。 第三章：小扰动下系统动态特性与特征值分析 本章是理解系统阻尼和自持振荡的关键。 线性化模型下的模态分析： 详细解释了如何通过系统矩阵的特征值和特征向量来判断系统的稳定裕度和振荡频率。引入了“阻尼比”的概念，并分析了负阻尼模态的物理成因。 同步发电机阻尼机理： 深入分析了励磁系统、调速器以及电力系统外环（如SVC、STATCOM）对阻尼特性的贡献。重点讲解了转子“电阻阻尼效应”的理论基础。 系统等效与简化： 在分析区域电网动态时，如何对邻近电网进行精确等效（如用恒功源或恒压源等效），以保证区域内动态分析的准确性。 第四章：暂态稳定分析与极限评估 本章侧重于系统抵抗突发性故障（如短路、跳闸）的能力。 等面积准则（EAC）的局限性与改进： 回顾经典EAC理论，并引入“能量函数法”作为分析非线性暂态稳定的先进工具。介绍势能面（Poincare Section）的概念。 时域仿真技术与参数敏感性分析： 详细讲解了使用MATLAB/Simulink、PSCAD/EMTDC等专业软件进行暂态仿真时的建模规范。重点分析了故障持续时间、初始负荷情况、以及发电机励磁响应速度对切除时间极限（TCR）的影响。 同步振荡的抑制： 探讨了如何通过增加系统的刚性或引入最优控制策略来提高暂态稳定裕度。 第三部分：现代电力系统的控制与优化 本部分深入探讨了应对间歇性可再生能源接入、提高电网灵活性的先进控制技术。 第五章：无功功率与电压的动态控制技术 本章集中于快速、高响应的电力电子装置在无功/电压控制中的核心作用。 柔性交流输电系统（FACTS）原理： 详细介绍SVC（静态无功补偿器）、STATCOM（静态同步补偿器）和TCSC（串联电抗器）的工作原理、控制结构和对电网稳定性的影响。特别强调STATCOM基于电压源逆变器的快速无功输出能力。 最优电压控制（VOBC）： 将电压控制提升到系统级优化。引入分布式电源接入下，如何协调有载调压（OLTC）和FACTS设备，以实现全网电压的最小化二次规划控制。 电能质量管理： 针对谐波、电压闪变（Sag/Swell）的产生机理，探讨了有源电力滤波器（APF）和SVG（静态无功发生器）的控制策略，以确保并网侧电能质量达标。 第六章：广域测量系统（WAMS）与先进保护 本章探讨了如何利用高精度同步数据来增强电网态势感知能力。 PMU（相量测量单元）的工作原理与数据处理： 详细介绍PMU的GPS同步机制、相量提取算法，以及其与SCADA系统的区别。 系统动态安全监测： 利用PMU数据实时计算系统的固有频率和阻尼比，实现对系统潜在不稳定模态的预警。探讨如何构建实时动态安全评估系统（RDSA）。 基于同步信息的保护与控制： 介绍基于行波原理的故障定位技术，以及同步相量差动保护在输电线路保护中的优势，特别是其对系统阻抗变化不敏感的特性。 第七章：可再生能源并网对系统特性的影响与应对 本章关注风电和光伏大规模接入带来的挑战。 接入点动态特性： 分析了不同功率转换器拓扑（如全控型、半控型）对电网暂态支撑能力的削弱效应。引入了“惯量缺失”和“阻尼丧失”的概念。 虚拟同步发电机（VSG）技术： 深入讲解如何通过先进的功率电子控制，使并网逆变器模拟传统同步发电机的惯量和阻尼特性，从而增强电网的惯量支撑。对比了VSG与传统的下垂控制（Droop Control）在频率稳定中的作用。 电网弹性与自愈合： 探讨了在大量分布式电源存在的情况下，如何通过智能断路器和快速重构算法，实现故障后的快速隔离与系统恢复，构建具有韧性的现代电网架构。 结语： 本书内容体系严谨，理论深度与工程实践紧密结合，特别适合于对电力系统复杂动态行为、前沿控制理论及现代电网技术有深入学习需求的读者。通过对本书的学习，读者将能够掌握分析和解决当前电力系统面临的复杂运行与稳定问题的能力。

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说实话，我购买这本书的初衷是想找一本能够真正“实战”的指导书，而不是那种只停留在纸面上的理论堆砌。很庆幸，这本《电工技术基础实验指导》在“动手”这方面做得极其出色。它不只是告诉你“应该”怎么做，而是详细展示了“如何”一步步安全、高效地完成任务。书中的安全规范部分，我认真研读了不下三遍，里面提到的防静电措施、高压操作的隔离标准，以及设备故障时的紧急处理流程，都写得非常专业和到位。我记得有一次在做一个半导体器件的特性曲线描绘实验时，由于接线稍微有些偏差，差点导致一个元件过热。幸亏书中关于“异常现象判断与排除”那一章节提前做了铺垫，我立刻反应过来是电流超限的迹象，及时断电处理，保住了实验器材。这种“预案式”的指导，大大降低了实验失败率，也让我在面对突发状况时，能保持冷静和专业的处理方式。此外，每完成一个实验后，书上都会要求填写一份详细的实验报告模板，包括数据记录表、误差分析以及心得体会，这种结构化的反馈机制，强迫我不仅仅停留在“把灯点亮”的层面，而是去思考“为什么能点亮”以及“如何能做得更好”，极大地提升了我的工程思维。

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这本《电工技术基础实验指导》的书，拿到手就感觉分量十足，厚厚的一本，光是翻阅一下就能感受到编著者在内容组织上的用心。从目录上看，它几乎涵盖了电工技术入门阶段所有必要的实验项目，从最基础的电路元件识别、万用表的正确使用，到RLC串并联电路的特性分析，再到直流与交流稳压电源的搭建与调试，脉络清晰得让人印象深刻。我尤其欣赏它在实验步骤描述上的详尽程度，每一个操作细节，甚至是安全注意事项，都用小标题和加粗的字体做了特别强调，这对于初学者来说简直是救命稻草。很多其他教材的实验指导往往只给出一个大致的操作流程，读者需要自行脑补很多中间步骤，但这本书完全没有这种让人抓耳挠腮的困惑。例如，在讲解如何测量一个复杂电路中的节点电压时，它不仅画出了详细的电路图，还配有实物接线图的示意，甚至连探头应该如何放置才能避免引入测量误差，都有明确的指导。这种极度细致入微的讲解方式，让我在第一次独立进行复杂电路实验时，心里踏实了许多，真正做到了“照着做就能成功”。书中的理论背景介绍也恰到好处，既不过于深奥晦涩，又保证了实验操作是有理论依据支撑的，这对于培养扎实的动手能力和理论理解能力是至关重要的平衡。

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这本书的排版和设计风格，可以说是非常“工程师导向”的，直截了当，没有多余的华丽辞藻来粉饰太平，一切以功能性为核心。纸张的质量也很好，油墨印制清晰，即便是经常翻阅和在实验台上涂画笔记，也不会轻易模糊。我特别喜欢它在章节末尾设置的“拓展思考”环节。例如，在学习了基本的晶体管开关电路后，书里会引导你去思考如何将这个电路应用于简单的数字逻辑门设计，这一下子把基础知识和更前沿的应用场景连接起来了。这种设计体现了编著者深厚的行业经验，他们明白学生需要的不仅是完成既定任务，更是要激发探索欲。我曾参考过其他一些实验书，内容往往非常死板，从头到尾都是既定的公式和步骤，一旦超出范围，就束手无策。而这本书的引导性提问，像是一把钥匙，打开了知识的活水，让我开始尝试自己设计一个更优化的实验方案。对于那些希望未来从事电子或电气工程领域的人来说，这种鼓励创新的设计理念，比单纯的知识灌输要宝贵得多。

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如果要从一位资深操作者的角度来评论，我会着重强调这本《电工技术基础实验指导》在设备兼容性方面的实用价值。它没有局限于某一个特定品牌或型号的实验台，而是给出了针对不同类型仪器的通用操作指南。比如，在讲解示波器的使用时，它不仅展示了数字示波器的操作界面，还详细说明了模拟示波器上的垂直/水平灵敏度调节、触发电平设置等关键参数的意义和调整方法。这在很多实验室设备老旧或型号不统一的情况下，显得尤为重要。我所在的实验室就配置了不同年代的设备，过去我经常因为不熟悉老设备的特定操作逻辑而浪费大量时间。这本书提供了一个“万能钥匙”般的指导框架，让我能快速适应任何环境下的实验要求。再者，它对常见故障现象的描述非常精准，例如电阻箱接触不良导致的“漂移信号”或是电容元件的内阻变化对滤波效果的影响，这些都是实际工作中经常遇到的“疑难杂症”，这本书提前将其标准化和可视化，极大地提高了我的故障排查效率，真正体现了实验指导书“排雷”的关键作用。

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从学习效果的长期反馈来看，这本书为我打下的基础是极其坚实的。它不仅仅教会了我如何连接导线和读取仪表，更重要的是，它培养了一种严谨的科学态度和数据处理习惯。书中关于不确定度分析和数据拟合的部分，虽然在基础实验中占比不大，但其讲解的深度和清晰度，让我对测量结果的可靠性有了全新的认识。它明确指出，任何测量都不是绝对精确的，关键在于如何量化误差。我记得在绘制欧姆定律曲线的实验中，书中详细指导了如何使用最小二乘法对采集到的数据点进行线性拟合，并计算出斜率的标准差。这种对“精度”的执着，使我在后续接触更复杂的控制系统实验时，能够更加自信地评估系统的性能边界。总而言之，这本书超越了简单的“实验手册”的范畴，它更像是一位经验丰富、要求严格的导师，陪伴你走完电工技术学习中最关键的实践阶段，为你未来更深入的专业学习铺平了坚实可靠的道路。

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