具体描述
《电工技术基础》是21世纪高等职业技术教育规划教材，也是电气类、机电类专业的配套教材。全书共分5章，包括电路的基本知识和基本定律、直流电路、电路的暂态分析、正弦交流电路、磁与磁场，以及基本技能训练和实验。
《电工技术基础》具有简明扼要、说理清楚、通俗易懂、紧密联系实际的特点。每章均附有学习目的、重点、难点和习题，其中每一节还附有思考题。
《电工技术基础》主要作为高等职业技术教育教育机电类专业的教学用书，也可作为有关电气工作技术人员和中职学生的参考用书。
《电工技术基础》的姊妹篇：聚焦高阶应用与前沿探索 书名暂定：《现代电力系统分析与智能控制》 图书简介 本书旨在为已经掌握传统“电工技术基础”理论的工程师、技术人员和高年级本科生提供一个深入钻研现代电力系统复杂性、前沿技术应用及智能化转型的知识平台。它不再停留在电路基础、基本定律和传统元件的讲解层面，而是将焦点置于如何利用先进的数学工具、计算能力和控制理论来优化、稳定和升级当今的电力基础设施。 第一部分：电力系统的深入建模与潮流分析 本部分彻底超越了基础电路中的静态分析，进入到动态、大规模系统的复杂建模阶段。 1.1 非线性系统的状态空间描述与系统辨识： 详细探讨电力系统各个主要部件——发电机、输电线路、变压器及负荷——在非线性状态空间下的精确数学描述。重点介绍如何利用先进的信号处理技术和最小二乘法等算法，对运行中的系统参数进行实时辨识和修正，以克服传统模型中依赖静态查表和简化假设的局限性。 1.2 暂态稳定与动态稳定性分析： 深入剖析电力系统在遭受大扰动（如短路、跳闸）后的瞬态响应。内容涵盖了基于李雅普诺夫（Lyapunov）稳定判据的间接和直接方法，以及更适用于大规模系统的奇异摄动理论在暂态分析中的应用。此外，将系统地讲解小扰动下的等幅振荡（Equal Area Criterion的扩展）和阻尼特性分析。 1.3 交流潮流的高级算法： 传统牛顿-拉夫逊法在处理高度非线性问题时的收敛性挑战是本书关注的重点。我们将详细阐述改进的牛顿法、快速分解法（Fast Decoupled Load Flow）以及针对含有大量电力电子设备接入网络（如HVDC、STATCOM）的全向量潮流计算（Vector/Quasi-Static Analysis）的专用算法，并讨论其在分布式能源（DER）并网环境下的鲁棒性。 第二部分：电力电子驱动与电能质量控制 本卷将“电工技术基础”中涉及的半导体器件（如晶闸管、MOSFET）的开关特性，提升到复杂的、高频的功率变换器控制层面。 2.1 现代电力电子变换器拓扑结构精解： 不仅限于传统的PWM逆变器，重点介绍多电平换流器（如NPC、Flying Capacitor、Cascaded H-Bridge）的载波调制策略、零矢量选择，以及它们在降低谐波畸变和提高电压质量方面的优势。深入分析电压源逆变器（VSI）和电流源逆变器（CSI）的并联和串联应用。 2.2 复杂系统中的控制理论应用： 将基础的PID控制扩展到更精确的控制方法。详细介绍模型预测控制（MPC）在无功功率补偿装置（SVC, STATCOM）和灵活交流输电系统（FACTS）中的应用，探讨如何通过在线优化解决约束条件下的控制难题。同时，引入鲁棒控制和自适应控制思想来应对系统参数的动态变化。 2.3 电能质量的深入诊断与治理： 超越基础的谐波定义，深入探讨三相不平衡、电压暂降/暂升的IEC标准分类与量化。详细讲解有源电力滤波器（APF）的并联补偿原理、多谐波注入消除策略，以及基于快速傅里叶变换（FFT）和离散小波变换（DWT）的实时故障检测算法。 第三部分：电力系统的稳定与安全运行 本部分将传统继电保护的概念，提升至基于网络化和信息化的广域监测与主动控制层面。 3.1 广域测量系统（WAMS）与同步相量测量单元（PMU）： 详细介绍PMU的工作原理、时间同步技术（IEEE 1344标准），以及如何利用同步相量数据流构建高频、高精度的系统快照。重点阐述如何利用PMU数据进行振荡源定位和小扰动模态分析。 3.2 能量管理系统（EMS）的高级功能： 聚焦于现代EMS中的最优潮流（Optimal Power Flow, OPF）实现。讨论如何将经济性指标（发电成本）和运行约束（电压、线路容量、潮流方向）统一纳入到一个大型优化问题中，并介绍序列二次规划（SQP）等高效求解器。 3.3 现代继电保护与故障定位： 探讨面向智能电网的自愈合（Self-Healing）技术。介绍基于差动保护原理的基于通信的保护（CTCS），以及如何利用分布式光纤传感技术实现对输电线路的早期预警和精确故障定位。 第四部分：新能源并网与微电网技术 本部分紧密结合当前能源转型的热点，聚焦于分布式电源（DG）和微电网的特有挑战。 4.1 分布式电源对电网特性的影响： 深入分析高渗透率光伏和风电对电网短路电流水平、电压稳定性（特别是“低惯量”效应）的影响。讲解如何利用智能逆变器（Smart Inverters）提供虚拟惯量和阻尼支撑，以替代传统同步发电机的惯量作用。 4.2 微电网的运行模式与并离网切换： 详细解析微电网在并网模式（由主电网电压/频率基准）和孤岛模式（由内部控制器基准）之间的无缝切换技术。重点介绍基于下垂控制（Droop Control）的无功/有功功率自动分配机制，以及在孤岛运行中如何保持电压和频率的稳定。 4.3 储能系统的建模与优化调度： 针对电池储能系统（BESS），建立精确的电化学模型（如等效电路模型），并将其纳入到日前和实时调度中。讨论储能系统在调频、备用容量和阻塞管理中的最优充放电策略，以最大化资产价值。 总结： 《现代电力系统分析与智能控制》是面向实践、聚焦前沿的深度技术手册。它要求读者具备扎实的电路理论基础、一定的自动控制知识以及初步的编程能力。本书通过大量的工程案例和算法解析，致力于培养下一代电力工程师在复杂、动态、高度信息化的现代电网中进行分析、设计和决策的能力。
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