电力电子技术（第4版）/面向21世纪课程教材·普通高等教育“九五”国家级重点教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王兆安，黄俊 编

图书标签:

• 电力电子技术
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• 电子技术
• 电路分析
• 开关电源
• 变流器
• 逆变器
• 电机控制
• 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

内容简介

　　《电力电子技术（第4版）/面向21世纪课程教材》是在高等教育机电类规划教材《电力电子变流技术（第3版）》（黄俊，王兆安合编，机械工业出版社，1994年）基础上修订而成的第4版，是“九五”国家重点教材，也是教育部批准的“面向21 世纪课程教材”。本书主要内容包括：各种电力电子器件；整流电路、直流斩波电路、交流电力控制电路和交交变频电路、逆变电路以及组合变流电路；PWM控制技术、软开关技术等。本书对电力电子技术的内容进行了精选，并体现了其新发展。全书结构科学合理，层次分明，适于教学。书末附有教学实验。
　　《电力电子技术（第4版）/面向21世纪课程教材》适用于电气工程及其自动化专业、自动化专业以及引导性专业目录中的电气工程与自动化专业及其他相关专业的本科生。也可供相近专业选用或供工程技术人员参考。原采用《电力电子变流技术》作为教材的院校，可改用本书作为教材。

作者简介

　　王兆安，1945年生，教授，博士生导师，西安交通大学电气工程学院院长。1970年毕业于西安交通大学工业电气自动化专业，1982年于本校自动控制专业获硕士学位，1989年在日本大阪大学获工学博士学位。主要研究方向为电力电子技术和工业自动化技术。现任教育部高等学校电气工程及其自动化专业教育指导委员会主任、全国高等教育研究中心电气工程及其自动化专业委员会主任、中国机械工业教育协会电气工程及自动化学科教学委员会主任委员、中国电工技术学会电力电子学会副理事长兼学术委员会主任、中国电源学会副理事长等职。发表论文400多篇，出版专著、译著、教材及手册7部。
　　黄俊1926年9月生，江苏省武进市人，九三社员。1950年毕业于交通大学电机系，留校任教，后去哈尔滨工业大学攻读研究生，1954年毕业后仍回交大，1958年随校西迁，现任西安交大教授。长期担任交大、西安交大工企教研室主任以及工业自动化教学指导委员会委员，现是中国自动化学会电气自动化专委会的荣誉委员和中国电工技术学会电力电子学会陕西省名誉理事。长期致力于电力电子技术和自动化电力拖动的教学与科研工作。曾编写出版高校教材8本，其中涉及半导体与电力电子变流技术的曾获得3个部级优秀教材一等奖和1个国家级优秀教学成果二等奖。

内页插图

目录

第1章 电力电子器件
1.1 电力电子器件概述
1.2 不可控器件——电力二极管
1.3 半控型器件——晶闸管
1.4 典型全控型器件
1.5 其它新型电力电子器件
1.6 电力电子器件的驱动
1.7 电力电子器件的保护
1.8 电力电子器件的串联和并联使用
习题及思考题

第2章 整流电路
2.1 单相可控整流电路
2.2 三相可控整流电路
2.3 变压器漏感对整流电路的影响
2.4 电容滤波的不可控整流电路
2.5 整流电路的谐波和功率因数
2.6 大功率可控整流电路
2.7 整流电路的有源逆变工作状态
2.8 晶闸管直流电动机系统
2.9 相控电路的驱动控制
习题及思考题

第3章 直流斩波电路
3.1 基本斩波电路
3.2 复合斩波电路和多相多重斩波电路
习题及思考题

第4章 交流电力控制电路和交交变频电路
4.1 交流调压电路
4.2 其他交流电力控制电路
4.3 交交变频电路
4.4 矩阵式变频电路
习题及思考题

第5章 逆变电路
5.1 换流方式
5.2 电压型逆变电路
5.3 电流型逆变电路
5.4 多重逆变电路和多电平逆变电路
习题及思考题

第6章 PWM控制技术
6.1 PWM控制的基本原理
6.2 PWM逆变电路及控制方法
6.3 PWM跟踪控制技术
6.4 PWM整流电路及其控制方法
习题及思考题

第7章 软开关技术
7.1 软开关的基本概念
7.2 软开关电路的分类
7.3 典型的软开关电路
习题及思考题

第8章 组合变流电路
8.1 间接交流变流电路
8.2 间接直流变流电路
习题及思考题
结束语
教学实验
附录A 术语索引
附录B 与电力电子技术有关的学术组织、学术会议及期刊
参考文献

前言/序言

　　由黄俊主编的《半导体变流技术》作为工业电气自动化专业的全国统编教材，于1980年由机械工业出版社出版。1986年出版了第2版。在1994．年出版第3版时，为了向学科名称靠拢，更名为《电力电子变流技术》，由黄俊、王兆安合编。到1999年为止，该教材先后印刷21次，累计发行量达47．7万余册，为全国高等院校普遍采用。该教材先后获国家教委优秀教材奖，机械工业部优秀教材一等奖，国家优秀教学成果二等奖。
　　由于电力电子技术的发展十分迅速，目前第3版教材的内容已显陈旧，急需更新内容。本教材的第4版就是在这一背景下问世的。由于本教材良好的基础和本课程的重要性，本教材第4版被教育部列为普通高等教育“九五”国家级重点教材。考虑到“电力电子技术”作为一个学科已深人人心，其核心内容就是变流技术，况且电力电子器件在本教材中也占有一定篇幅，同时本课程已由一门专业课程演变为专业基础课程，因此将第4版书名改为《电力电子技术》。这样的名称更具有基础性和普遍性，和学科名称一致，读者更容易理解。
　　1994．年原国家教委提出并开始实施“高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”，1996年正式批准了工科41个教改项目。1998年8月，教育部颁布了新的专业目录，把原强电各专业合并为电气工程及其自动化专业，把原工业自动化专业和自动控制专业合并为自动化专业，在同时公布的工科引导性专业目录中，又把电气工程及其自动化专业和自动化专业的一部分（实际上就是原工业自动化专业）进一步合并为电气工程与自动化专业。按照新的专业目录，本教材主要适用于电气工程及其自动化专业、自动化专业，以及引导性专业目录中电气工程与自动化专业，也可适用于其他相关专业。由于本教材属于专业基础课教材，且基础好，改革思路符合技术进步潮流及教学改革的要求，本教材已被教育部批准列为“面向21世纪课程教材”。
　　本教材第1版和第2版均以晶闸管整流电路为核心，第3版补充了自关断器件和PWM逆变电路等新内容，但全书格局没有根本性改变。本次修订在保持原书循序渐进、适于教学等优点的同时，对教材体系结构和内容等都进行了大幅度的更新。
　　本教材由三大部分构成。第一部分是电力电子器件，即第1章，这部分是全书的基础，其中晶闸管部分虽仍占重要地位，但以IGBT、电力MOSFET为代表的全控型器件已成为本章的主要部分。第二部分是各种电力电子电路，包括第2～5章和第8章，这部分是全书的主体。其中第2～5章分别讲述了四大类基本变流电路，即AC／DC、DC／DC、AC／AC、DC／AC变流电路。第8章讲述了由各种基本变流电路组合而成的组合变流电路。第三部分由第6章和第7章组成，介绍对各种变流电路都适用的PWM控制技术和软开关技术。电力电子装置的应用也是十分重要的，本教材未就此单独设章，而在各相关章节中体现应用方面的内容。

现代电力系统运行与控制：面向智能电网的挑战与前沿技术 本书导言 随着全球能源结构的转型和信息技术的飞速发展，现代电力系统正以前所未有的速度向着更加智能、高效、可靠的方向演进。传统的电力系统调度和运行理论，在应对大规模可再生能源并网、柔性直流输电、分布式能源接入以及用户侧主动响应等新型挑战时，已显现出局限性。本书旨在系统梳理和深入探讨支撑未来电力系统稳定、高效运行的核心理论、关键技术及其在智能电网环境下的最新应用进展。全书内容聚焦于电力系统的动态特性分析、先进控制策略、优化调度方法以及信息物理融合的安全稳定保障体系。 第一部分：电力系统基础理论的深化与扩展 第一章：电力系统动态特性与建模的现代视角 本章首先回顾了电力系统的基本组成及其拓扑结构，重点在于深入剖析同步电机、电力电子变流器等关键设备在现代大电网中的动态行为建模。不同于传统的经典机电暂态模型，本章引入了高阶、非线性和变参数模型，特别是针对大规模风电场、光伏逆变器接入系统（Grid-Connected Inverters, GCI）的等效模态分析。详细讨论了模态阻尼比、系统特征频率在评估并网系统内稳性中的敏感性。引入了基于相量测量单元（PMU）数据的实时模态识别技术，为系统状态监测和早期预警提供理论基础。 第二章：交流与直流输电系统的耦合分析 现代电力系统正朝着直流（HVDC）与交流（HVAC）混合输电结构发展。本章核心在于建立统一的交流-直流耦合系统模型，分析不同电压等级和控制体系下的相互作用机理。深入研究了柔性直流（LCC-HVDC 和 VSC-HVDC）对交流系统暂态稳定性和次暂态稳定的影响机制。探讨了多馈入直流系统可能引发的谐波相互作用和低频振荡问题，并提出了基于耦合阻抗的稳定性判据。 第二部分：先进控制技术与系统稳定性保障 第三章：系统频率和电压的自适应控制策略 频率和电压的稳定是电力系统安全运行的基石。本章着重介绍面向分布式能源接入的先进频率和电压控制技术。讨论了基于惯量响应模拟的虚拟同步发电机（VSG）技术，及其在应对无惯量电源接入时的性能优势。在电压控制方面，系统性地阐述了基于下垂控制（Droop Control）的无功功率协同分配，以及基于模型预测控制（MPC）的快速电压恢复策略。针对电力电子设备的主动阻尼与谐振抑制技术，也进行了详细的理论推导和仿真验证。 第四章：电力系统多时间尺度稳定性分析与控制 电力系统的稳定性是一个跨越毫秒到小时的复杂多时间尺度问题。本章系统地划分了超暂态、暂态、次暂态和功角稳定等不同时间尺度的动态过程。重点分析了超同步振荡（Sub-Synchronous Oscillation, SSO）和次同步谐波振荡（SSCI）的机理，特别是长串高压输电线与风电机组换流器之间的耦合激励问题。提出了基于小样本学习和深度神经网络的混合时间尺度稳定性实时评估框架。 第五章：先进电力电子装备对系统动态特性的影响 本部分深入剖析了高功率半导体器件在电力系统中应用的广泛性及其对系统固有动态的影响。详细研究了统一潮流控制器（UPFC）、先进串联补偿技术（STATCOM/TCSC）在增强系统暂态和动态稳定中的作用机理。重点讨论了大规模电力电子设备在电网发生故障（如短路）时，其故障穿越能力（Fault Ride Through, FRT）的设计要求、实现技术及其对整体系统动态响应的影响。 第三部分：优化调度与运行决策 第六章：面向可再生能源的混合整数线性规划调度 随着可再生能源渗透率的提高，电力系统的优化调度问题日益复杂，通常包含大量开关量决策和非线性约束。本章系统地介绍了如何将概率约束和不确定性处理方法（如鲁棒优化、随机规划）融入到包含储能系统、抽水蓄能的混合整数线性规划（MILP）调度模型中。重点阐述了滚动时域优化（Receding Horizon Optimization）在应对可再生能源出力波动中的应用。 第七章：系统状态估计与同步相量数据的融合应用 实时、准确的状态估计是安全经济运行的前提。本章基于传统的加权最小二乘法（WLS）状态估计，重点讨论了如何有效地融合海量、高频次的PMU数据。研究了在存在大量伪量测（Redundant Measurements）和恶意数据注入攻击的情况下，如何设计抗干扰的健壮状态估计算法（如最小绝对偏差法）。还探讨了基于深度学习的拓扑辨识与测量冗余度优化。 第八章：储能系统在电网运行中的优化调度与控制 储能系统（Energy Storage Systems, ESS）已成为平衡电网供需、提供辅助服务的重要手段。本章详细分析了不同类型储能（锂离子电池、液流电池）的充放电特性限制和寿命模型。构建了考虑全生命周期成本和多目标约束的储能系统最优调度模型，涵盖了能量搬运、调峰、备用和动态电压支撑等多种服务模式的协同优化。 第四部分：智能电网中的安全与韧性 第九章：网络安全与信息物理系统（CPS）的韧性 智能电网本质上是一个信息物理系统，其安全稳定运行依赖于信息流和电能流的协调。本章集中讨论了电力系统网络安全威胁（如拒绝服务攻击、数据篡改）的建模与检测。引入了基于零信任架构和区块链技术的安全通信框架，以保障关键控制指令的完整性和可追溯性。韧性设计方面，本章探讨了自愈合（Self-Healing）技术在快速隔离故障区域、恢复系统运行状态中的应用。 第十章：电能质量管理与谐波控制 高渗透率电力电子设备和非线性负荷的接入对电能质量构成了严重挑战。本章深入分析了系统级的谐波传播机理和相互激励问题。详细介绍了先进有源电力滤波器（APF）、静态同步补偿器（SVC）在抑制谐波和补偿无功功率方面的性能差异。本章还探讨了电网电压穿越扰动（如电压暂降、闪变）的监测、评估与主动抑制技术。 结语 本书内容紧密围绕现代电力系统从自动化向智能化过渡的核心技术需求，为从事电力系统规划、设计、运行与科研的高级工程技术人员和研究生提供了深入、前沿的理论指导和工程参考。它强调理论与实际相结合，是理解和掌握未来智能电网复杂运行机理的关键读物。

评分☆☆☆☆☆

书中对开关器件的特性分析部分，简直是教科书级别的典范。它没有简单地罗列MOSFET、IGBT、GTO等器件的参数表，而是深入剖析了它们在不同工作状态下的损耗机制、热管理挑战以及驱动电路设计中的关键考量。尤其是关于器件安全工作区（SOA）的讲解，配图非常直观，让我对如何避免器件的二次击穿有了更深刻的认识，这在实际项目设计中是保命的关键知识点。作者在讨论这些器件的动态特性时，巧妙地引入了半导体物理学的基本概念，使得原本抽象的开关过程变得可视化。我记得在讲解逆变器拓扑结构时，作者不仅分析了传统的六步方波控制，还花了相当篇幅来阐述PWM技术，特别是正弦波PWM和空间矢量调制（SVM）的数学原理，虽然推导过程略显冗长，但最终得出的结论和波形图都极为精准，让我能够清晰地分辨出不同调制策略在谐波抑制和直流利用率上的优劣权衡。这种深入浅出的讲解方式，对于培养未来工程师的系统思维大有裨益。

评分☆☆☆☆☆

坦率地说，这本书的深度足以支撑起研究生阶段的初步学习，但对于本科生来说，确实需要投入相当的精力去消化。它的严谨性有时会显得“不近人情”，比如对某些新型拓扑结构或控制算法的讨论，往往只是点到为止，更多的细节需要读者自行查阅参考文献来补充。这无疑是双刃剑：一方面，它确保了教材的先进性，没有止步于过时的技术；另一方面，也对读者的自学能力提出了较高的要求。不过，正因为这种“不喂饱”的态度，反而激励了我主动去图书馆查阅近十年的核心期刊论文。它像一位优秀的导师，指明了前方的方向，但具体的探索之路，需要我们自己用笔和计算器去一步步丈量。总而言之，这本书是电力电子领域一本厚重、扎实且极具参考价值的经典之作，是理工科学生书架上不可或缺的“工具书”和“思想库”。

评分☆☆☆☆☆

我个人对教材中涉及的控制理论与应用结合的章节给予高度评价。电力电子系统本质上是闭环控制系统，而这本书非常清晰地展示了如何将经典的反馈控制理论——诸如PID控制、前馈控制甚至更高级的状态空间控制——有效地嫁接到开关电源和电机驱动这样的非线性、强耦合系统中去。例如，在设计一个高精度恒压恒频（CVCF）逆变器时，书中不仅给出了标准的电流环和电压环嵌套结构，还特别指出了在非线性负载下，传统PI控制器可能出现的响应迟滞问题，并提出了引入陷波滤波器或自适应参数调整的思路。这种紧密结合实际工程难题的讲解方式，极大地提升了教材的实用价值。它没有将理论与实践割裂开来，而是让读者深刻体会到，每一个控制参数的整定都不是凭空猜测，而是基于对系统动态模型的精确分析和对实际工况的充分预判。对于我这样既要准备理论考试，又想接触实际硬件设计的学生来说，这本书无疑是搭建理论与实践桥梁的最佳指南。

评分☆☆☆☆☆

这本书的习题设置和案例分析部分，体现了极高的教学设计水准。它不是简单地重复课本知识点的机械练习，而是设计了一系列具有挑战性的、贴近工业界真实场景的问题。这些问题往往需要综合运用前后多个章节的知识点才能完整解答，例如，一个关于有源功率因数校正（APFC）电路的综合题，可能需要你先计算电感的设计参数，然后确定电流环的带宽，最后分析输入电流波形失真度与开关频率的关系。这种深度和广度兼备的习题设计，迫使读者必须主动去整合知识体系，而不是被动接受信息。另外，穿插在正文中的“工程实例”部分也非常精彩，它们简明扼要地介绍了一个具体的应用背景（比如高压直流输电、感应加热电源等），然后点出核心技术难点和解决方案，这为我们打开了视野，让我们意识到课本知识在宏大工程中的具体落脚点。这种“小而精”的案例，远比大段的理论说教更能激发学习热情。

评分☆☆☆☆☆

这本教材的装帧设计颇具匠心，封面设计简洁却不失专业感，配色稳重，让人一看就知道是学术类书籍。纸张的质量相当不错，拿在手里很有分量，内页的印刷清晰，字体大小适中，排版疏密得当，长时间阅读眼睛也不会感到特别疲劳。我特别欣赏它在章节结构上的安排，从基础概念的引入到复杂电路的深入分析，逻辑衔接非常自然流畅，就像一位经验丰富的老教授在循循善诱，层层递进地引导我们走进电力电子的世界。初学者可能会觉得某些公式推导略显繁琐，但这恰恰体现了作者的严谨态度，每一个推导步骤都力求详尽，避免了那种“跳步”式的讲解，确保读者能够真正理解背后的物理原理，而不是仅仅停留在记忆公式的层面。相比我之前看过的几本同类教材，这本书在对新技术的引入上把握得很好，没有盲目追求时髦，而是将成熟且实用的技术作为重点进行阐述，这对于我们这些准备打下坚实基础的学生来说至关重要。唯一的期望是，如果能在某些经典实验的步骤描述上再增加一些流程图或实物图的对比说明，对动手能力的培养会更有帮助。

评分☆☆☆☆☆

这个很值得看啊，很不错的书

评分☆☆☆☆☆

大学没好好学，上班后很有用，值得学习。

评分☆☆☆☆☆

纸质有些差，居然可以闻到油印味道

评分☆☆☆☆☆

电力电子与电力传动考研必备

评分☆☆☆☆☆

印刷质感不错，盗版书影响阅读感觉，这个木有不想看的。

评分☆☆☆☆☆

印刷挺好；

评分☆☆☆☆☆

印刷挺好；

评分☆☆☆☆☆

不错哦，没有推荐错！

评分☆☆☆☆☆

不错