基本信息
书名：电路原理
定价：75.00元
作者：(美)Peter Basis
出版社：机械工业出版社
出版日期：2015-12-01
ISBN：9787111513391
字数：
页码：
版次：1
装帧：平装
开本：16开
商品重量：0.4kg
编辑推荐
内容提要
本书以易于理解的语言，以循序渐进的方式将电路原理、概念、应用以读者更容易理解的方式来阐述，内容包括直流和交流两部分。本书提出了一个通式，通过输入的初始和终条件，读者可以推导瞬变的每一个方程，全书多个实例帮助读者掌握基本概念，近道习题帮助读者掌握电路应用。本书部分章节还包括了软件和仿真。
目录
作者介绍
文摘
序言
《现代电力系统及其运行控制》 内容简介 《现代电力系统及其运行控制》是一部系统阐述当代电力系统构成、运行原理、发展趋势以及先进控制策略的专著。本书旨在为电力工程领域的研究人员、工程师、高级技术人员以及相关专业的研究生提供一个全面深入的学习平台，帮助读者深刻理解现代电力系统在技术、经济和社会层面的复杂性与联动性。 本书共分为六大部分，共十八章。 第一部分：现代电力系统的基本框架与特性 第一章：电力系统的演进与发展 本章追溯了电力系统从早期单机孤网运行到如今覆盖广泛、高度互联的现代大电网的演变历程。重点分析了三次工业革命对电力系统发展的影响，如蒸汽机的发明、电力的普及以及信息技术的引入。讨论了不同历史时期电力系统面临的主要挑战，例如供电可靠性、电能质量、经济调度以及环境保护等。同时，展望了未来电力系统可能的发展方向，包括新能源的大规模接入、智能电网的建设以及能源互联网的构想，为理解后续章节内容奠定历史与宏观视角。 第二章：现代电力系统的组成与结构 本章详细介绍了现代电力系统由发电、输电、变电、配电和用电五个环节组成的完整链条。在发电部分，系统性地阐述了各类发电技术，包括传统的火力发电（燃煤、燃气）、水力发电（常规水电、抽水蓄能），以及近年来飞速发展的非水可再生能源发电，如风力发电（陆上风电、海上风电）、太阳能发电（光伏、光热）、生物质能发电、地热能等，并对比分析了它们的特点、优势与局限性。在输电环节，重点介绍了高压直流输电（HVDC）和特高压交流输电（UHVAC）在远距离、大容量电力输送中的关键作用，以及其技术挑战和发展前景。在变电和配电环节，深入探讨了变压器、开关设备、保护装置等核心设备的功能与发展，以及配电网的智能化改造、分布式能源接入等新趋势。最后，对用电环节的负荷特性、需求侧管理以及电动汽车充电等进行了概览。 第三章：电力系统的电气特性与动态行为 本章是理解电力系统运行的基础。深入分析了电力系统的稳态特性，包括电压、电流、功率流、潮流分布等基本概念，并介绍了潮流计算的理论与方法。在此基础上，重点探讨了电力系统的动态行为，包括频率偏差、电压稳定性、暂态稳定性和稳定极限等关键问题。详细阐述了电力系统在扰动（如故障、负荷变化、发电机组甩脱）下的动态响应过程，引入了同步电机模型、励磁系统模型、调速器模型等，解释了功角稳定性、电压稳定性等核心概念的物理意义。为理解系统运行控制和故障分析打下坚实基础。 第二部分：电力系统的稳定运行与控制 第四章：电力系统的稳定与可靠性 本章聚焦电力系统运行的两个核心目标：稳定与可靠。深入剖析了电力系统的稳定概念，包括静态稳定（稳态运行）、暂态稳定（扰动后恢复稳定）和动态稳定（长期运行的稳定性）。详细讨论了影响系统稳定的主要因素，如负荷变化、发电机组参数、线路参数、保护配置以及操作失误等。在此基础上，系统性地介绍了电力系统的可靠性评估方法，包括故障树分析（FTA）、事件树分析（ETA）、蒙特卡洛模拟等，以及如何通过冗余设计、备用容量、可靠性指标（如SAIDI、SAIFI）来提升系统的可靠性水平。 第五章：一次调频与频率调节 本章深入探讨了电力系统频率稳定的关键——一次调频。详细介绍了发电机组的调速器特性，解释了一次调频的原理及其在快速响应系统频率偏差中的作用。分析了不同类型发电机组（如水轮发电机、汽轮发电机）一次调频的响应速度和特性差异。讨论了负荷的频率特性，即负荷的频率敏感性，以及其对频率稳定性的影响。重点介绍了提高一次调频能力的技术手段，包括优化调速器参数设置、增加调频备用容量等。 第六章：二次调频与有功功率平衡 本章侧重于维持电力系统长期有功功率平衡的二次调频。详细阐述了区域调度中心在二次调频中的核心作用，介绍了联络线功率偏差、区域频率偏差等作为二次调频的触发信号。深入分析了二次调频的控制回路，包括频率偏差控制器、联络线功率控制器以及机组指令的生成与下发过程。讨论了不同电网区域间的协调配合，以及如何通过统一调度指令实现全网有功功率的平衡。 第七章：电压调节与无功功率补偿 本章聚焦于电力系统的电压稳定与质量。详细介绍了电压在电力系统中的重要性，以及电压偏差可能带来的影响。深入分析了电压与无功功率之间的密切关系，阐述了无功功率在维持电压水平中的关键作用。系统性地介绍了电压调节的各种手段，包括发电机组的励磁调节、调相机、静止无功补偿器（SVC）、动态无功补偿器（STATCOM）、串联电容器组等。讨论了不同补偿装置的原理、特性和适用范围，以及如何通过合理的无功功率配置来优化电压分布，提高电能质量。 第三部分：电力系统的安全运行与保护 第八章：电力系统的故障分析与诊断 本章探讨了电力系统中可能出现的各类故障，包括短路故障（三相短路、两相短路、单相接地短路）、断线故障、过电压故障等，并分析了故障的类型、产生原因及其对系统运行的影响。详细介绍了故障计算的基本方法，如对称分量法，以及如何利用故障数据进行故障诊断与定位。讨论了故障对系统稳定性的冲击，以及快速准确的故障判断对于保护动作的重要性。 第九章：电力系统的继电保护原理与技术 本章是电力系统安全运行的基石。系统性地介绍了继电保护的基本原理，包括选择性、灵敏性、速动性。详细阐述了不同类型继电保护的实现方式，如过电流保护、距离保护、差动保护、零序保护等。分析了保护装置在不同故障类型下的动作特性和配合原则。重点介绍了现代微机型继电保护装置的技术优势，包括高性能的测量、计算和通信能力，以及其在智能化保护和自适应保护方面的应用。 第十章：电网的稳定器设计与应用 本章深入研究了如何通过外加控制器来增强电力系统的稳定性。详细介绍了同步发电机稳定器（PSS）的设计原理和结构，以及其在抑制系统振荡、改善暂态稳定性和动态稳定性方面的作用。分析了不同类型的PSS，如PID型PSS、模糊逻辑PSS、自适应PSS等，并讨论了其参数整定方法。同时，也介绍了其他类型的稳定器，如静止同步补偿器（STATCOM）和统一潮流控制器（UPFC）在改善系统稳定性方面的应用。 第十一章：电网的暂态稳定分析与控制 本章聚焦于电力系统在发生重大扰动（如大规模短路故障）后的短暂运行状态。详细阐述了暂态稳定性的概念及其判断依据。深入分析了影响暂态稳定性的主要因素，如故障类型、故障清除时间、发电机组的同步强度、励磁系统动态响应等。介绍了暂态稳定性的分析方法，如殴姆定律法、等面积法、解析法以及数值积分法。重点讨论了提高暂态稳定性的控制措施，包括快速切负荷、快速切机、增加机组功率裕度以及采用高级控制技术等。 第四部分：现代电力系统的智能化与自动化 第十二章：智能电网的理念与关键技术 本章介绍了智能电网（Smart Grid）作为下一代电力系统的核心理念。深入阐述了智能电网的内涵，包括其在信息通信、自动化控制、数据分析、分布式能源整合、用户参与等方面的关键特征。重点介绍了智能电网的关键技术，如物联网（IoT）在电力设备监测与通信中的应用，大数据分析在电网运行优化与故障预测中的作用，以及人工智能（AI）在电网调度、故障恢复等方面的潜力。 第十三章：配电自动化的实现与挑战 本章聚焦于配电网的智能化改造。详细介绍了配电自动化的主要目标，包括提高供电可靠性、优化电压质量、降低线损、支持分布式能源接入等。系统性地介绍了配电自动化的关键技术，如分布式电源的监测与控制、智能电表（AMI）的应用、配电自动化终端（FTU）、重合闸装置、通信网络等。讨论了配电自动化在实际运行中面临的挑战，如数据安全、通信带宽、设备兼容性以及成本效益等。 第十四章：微电网及其运行控制 本章介绍了微电网（Microgrid）作为一种新型的电力系统单元。详细阐述了微电网的定义、组成（如分布式电源、储能装置、负荷）以及其在并网运行和孤岛运行下的特点。重点分析了微电网的运行控制策略，包括电压与频率的独立控制、主从控制、平滑并网切换等。讨论了微电网在提高供电可靠性、削峰填谷、整合可再生能源以及提供备用电源方面的优势。 第五部分：电力市场的运行与经济调度 第十五章：电力市场的设计与运作 本章分析了现代电力系统运行的经济学视角。介绍了电力市场的设计原则，包括竞争性、公平性、效率性。详细阐述了不同类型的电力市场，如现货市场（日内市场、实时市场）、日前市场、容量市场、辅助服务市场等。分析了电力市场中的参与者，如发电企业、电网运营商、用户等，以及它们在市场中的行为与博弈。讨论了电力市场在促进资源优化配置、提高系统效率以及鼓励技术创新方面的作用。 第十六章：电力系统的经济调度 本章深入探讨了在满足系统运行约束的前提下，如何实现发电成本的最小化。详细介绍了经济调度的基本原理，即基于各发电机组的燃料成本曲线，通过数学优化方法（如线性规划、非线性规划）来确定各机组的出力。分析了经济调度中的主要约束条件，包括功率平衡约束、机组出力上下限约束、爬坡率约束、联络线功率约束等。讨论了实时经济调度与日前经济调度的区别与联系，以及辅助服务市场对经济调度的影响。 第六部分：面向未来的电力系统技术 第十七章：大规模可再生能源并网的挑战与对策 本章着眼于当前电力系统面临的最严峻挑战之一：大规模间歇性可再生能源（风电、光伏）的并网。详细分析了其并网带来的负面影响，如系统惯量下降、频率波动增大、电压不稳定、潮流波动等。系统性地介绍了应对这些挑战的对策，包括强化电网支撑能力、发展新型储能技术（如抽水蓄能、锂电池储能、氢能储能）、提高发电侧和负荷侧的灵活性、建设柔性交流输电系统（FACTS）、发展区域及跨区域电力互联等。 第十八章：电力电子技术与大电网融合 本章探讨了电力电子技术在现代电力系统中的革命性作用。详细介绍了高压直流输电（HVDC）、柔性交流输电系统（FACTS）等电力电子换流器的原理、结构和在电力系统中的应用，如远距离输电、交直流互联、提高系统稳定性、优化潮流控制等。分析了变流器在支持可再生能源接入、构建能量路由器以及实现智能电网功能方面的关键作用。展望了未来电力电子技术在大电网中更广泛、更深远的融合趋势，以及对电网运行模式的深刻变革。 本书的编写力求内容严谨、逻辑清晰，结合理论分析与工程实践，旨在为读者提供一个深入理解现代电力系统复杂运行机制和未来发展方向的宝贵参考。
这本书真是让我大开眼界，完全颠覆了我之前对电路的认知。我一直觉得电路这种东西离生活很远，是工程师才需要打交道的复杂玩意儿。但这本书的开篇就用非常生动有趣的方式，从我们身边最熟悉的家用电器入手，层层剥茧，一步步揭示了电流、电压、电阻这些基本概念是如何影响着我们日常生活的。比如，它讲到了电热水壶为什么会发热，电风扇为什么会转动，甚至是我们手机充电时背后的能量转换过程，都用通俗易懂的语言和形象的比喻解释得清清楚楚。我尤其喜欢它在讲解过程中穿插的那些历史故事，比如发现欧姆定律的科学家，他们是如何通过反复实验才得出这些重要结论的，这让我觉得这些抽象的原理背后，有着鲜活的人文气息。读这本书就像在听一个经验丰富的老教授在给你讲课，他不仅知识渊博，而且非常懂得如何激发你的学习兴趣。我完全没想到，一个看似枯燥的“电路原理”竟然可以读得如此引人入胜，让我对电子产品的内部构造产生了极大的好奇心，迫不及待地想了解更多。