MATLAB和Simulink电力系统建模与仿真电子书免费下载

本书共9章，第1章为MATLAB基础知识；第2章为Simulink仿真入门；第3章为电力系统元件模型及模型库介绍；第4章为MATLAB在电力系统潮流计算中的应用实例；第5章为MATLAB在电力系统故障分析中的仿真实例；第6章为MATLAB在电力系统稳定性分析中的应用实例；第7章为MATLAB在微机继电保护中的应用实例；第8章为MATLAB在高压直流输电及柔性输电中的仿真实例；第9章为MATLAB在风力发电技术中的应用仿真。

目录

第2 版前言

第1 版前言

第1 章　MATLAB 基础知识 1

1. 1　MATLAB 简介 1

1. 1. 1　概述 1

1. 1. 2　MATLAB 安装与运行 2

1. 2　MATLAB 工作环境 3

1. 3　MATLAB 的通用命令 8

1. 4　MATLAB 的计算基础 10

1. 4. 1　MATLAB 的预定义变量 10

1. 4. 2　常用运算和基本数学函数 10

1. 4. 3　数值的输出格式 12

1. 5　基本赋值和运算 13

1. 6　MATLAB 程序设计基础 15

1. 7　MATLAB 的绘图功能 19

第2 章　Simulink 仿真入门 24

2. 1　Simulink 基本操作 24

2. 1. 1　运行Simulink 24

2. 1. 2　Simulink 模块库 26

2. 1. 3　Simulink 模块的操作 28

2. 2　运行仿真及参数设置简介 34

2. 2. 1　运行仿真 34

2. 2. 2　仿真参数设置简介 34

2. 3　创建模型的基本步骤及仿真算法

简介 38

2. 3. 1　创建模型的基本步骤 38

2. 3. 2　仿真算法简介 39

2. 4　子系统及其封装 40

2. 4. 1　创建子系统 40

2. 4. 2　封装子系统 41

第3 章　电力系统元件模型及模型库

介绍 47

3. 1　同步发电机数学模型 47

3. 1. 1　同步发电机电气部分数学模型 47

3. 1. 2　同步发电机机械部分数学模型 48

3. 1. 3　基于电气原理图的同步电机

数学模型 48

3. 2　变压器数学模型及基于电气

原理图的变压器数学模型 56

3. 2. 1　变压器数学模型 56

3. 2. 2　基于电气原理图的变压器

数学模型 56

3. 3　输电线路模型 59

3. 3. 1　输电线路的等效电路 59

3. 3. 2　基于电气原理图的输电线路

数学模型 60

3. 4　负荷模型 62

3. 4. 1　负荷的数学模型 63

3. 4. 2　基于电气原理图的负荷模型 64

3. 5　电力图形用户分析界面(Powergui)

模块 68

3. 5. 1　Powergui 模块主窗口介绍 68

3. 5. 2　稳态电压电流分析窗口 70

3. 5. 3　初始状态设置窗口 71

3. 5. 4　潮流计算和电机初始化窗口 72

3. 5. 5　LTI 视窗 73

3. 5. 6　阻抗依频特性测量视窗 73

3. 5. 7　FFT 分析窗口 75

3. 5. 8　报表生成窗口 76

3. 5. 9　磁滞特性设计工具窗口 76

3. 5. 10　计算RLC 线路参数窗口 78

第4 章　MATLAB 在电力系统潮流计算中

的应用实例 80

4. 1　MATPOWER 软件在电力系统潮流

计算中的应用实例 80

4. 1. 1　MATPOWER 的安装 80

4. 1. 2　MATPOWER 的主要技术规则 81

4. 1. 3　MATPOWER 应用举例 85

4. 2　Powergui 在简单电力系统潮流

计算中的应用实例 88

4. 2. 1　电力系统元件的模型选择 88

4. 2. 2　模型参数的计算及设置 90

4. 2. 3　计算结果及比较 92

第5 章　MATLAB 在电力系统故障分析中

的仿真实例 95

5. 1　无穷大功率电源供电系统

三相短路仿真 95

5. 1. 1　无穷大功率电源供电系统三相短路的

暂态过程 95

5. 1. 2　无穷大功率电源供电系统仿真模型

构建 96

5. 1. 3　仿真结果及分析 101

5. 2　同步发电机突然短路的暂态

过程仿真 103

5. 2. 1　同步发电机突然三相短路暂态

过程简介 103

5. 2. 2　同步发电机突然三相短路暂态

过程的数值计算与仿真方法 104

5. 3　小电流接地系统中的单相接地

仿真 110

5. 3. 1　小电流接地系统中的单相接地

故障特点简介 111

5. 3. 2　小电流接地系统仿真模型构建 111

5. 3. 3　仿真结果及分析 116

第6 章　MATLAB 在电力系统稳定性

分析中的应用实例 120

6. 1　简单电力系统的暂态稳定性

仿真分析 120

6. 1. 1　电力系统暂态稳定性简介 120

6. 1. 2　简单电力系统的暂态稳定性计算

与仿真 123

6. 2　简单电力系统的静态稳定性仿真

分析 131

6. 2. 1　电力系统静态稳定性简介 131

6. 2. 2　简单电力系统的静态稳定性

计算 132

6. 2. 3　简单电力系统的静态稳定性

仿真 133

第7 章　MATLAB 在微机继电保护中的

应用实例 140

7. 1　简单数字滤波器的MATLAB 辅助

设计实例 140

7. 1. 1　减法滤波器(差分滤波器)

简介 140

7. 1. 2　减法滤波器设计分析举例 141

7. 2　微机继电保护算法的MATLAB

辅助设计 144

7. 2. 1　基于正弦函数模型的微机继电

保护算法 144

7. 2. 2　全波傅里叶算法 147

7. 3　输电线路距离保护的建模与

仿真 152

7. 3. 1　方向阻抗继电器的数学模型 153

7. 3. 2　方向阻抗继电器的仿真模型 155

7. 3. 3　仿真结果 158

7. 4　Simulink 在变压器微机继电保护中

的应用举例 159

7. 4. 1　变压器仿真模型构建 160

7. 4. 2　变压器空载合闸时励磁涌流的

仿真 162

7. 4. 3　变压器保护区内、外故障时比率

制动的仿真 165

7. 4. 4　变压器绕组内部故障的简单

仿真 167

7. 5　输电线路故障行波仿真举例 168

7. 5. 1　行波的基本概念 169

7. 5. 2　输电线路故障行波仿真模型的

构建 171

7. 5. 3　输电线路故障行波的提取 171

7. 5. 4　仿真结果 173

第8 章　MATLAB 在高压直流输电及

柔性输电中的仿真实例 176

8. 1　高压直流输电系统的仿真

实例 177

Ⅵ　MATLAB / Simulink 电力系统建模与仿真　第2 版

8. 1. 1　HVDC 系统的基本结构与工作

原理 177

8. 1. 2　HVDC 系统的仿真模型描述 178

8. 1. 3　HVDC 系统的调节特性 182

8. 1. 4　HVDC 系统的起停和阶跃响应

仿真 183

8. 1. 5　HVDC 系统直流线路故障仿真 185

8. 1. 6　HVDC 系统交流侧线路故障

仿真 186

8. 2　静止无功补偿器(SVC) 的仿真

实例 188

8. 2. 1　SVC 的基本结构与工作原理 189

8. 2. 2　Simulink 中的SVC 模块介绍 190

8. 2. 3　SVC 系统的仿真模拟 192

8. 3　晶闸管控制串联电容器(TCSC) 的

仿真实例 195

8. 3. 1　TCSC 的基本原理与数学模型

简介 195

8. 3. 2　Simulink 中的TCSC 模块介绍 196

8. 3. 3　利用TCSC 提高系统输电容量的

仿真模拟 198

8. 3. 4　TCSC 对系统暂态稳定性影响的

仿真模拟 199

第9 章　MATLAB 在风力发电技术中的

应用仿真 206

9. 1　定速风电机组的仿真实例 207

9. 1. 1　定速风电机组的工作原理 207

9. 1. 2　定速风电机组的模型仿真 208

9. 2　双馈变速风电机组的仿真实例 214

9. 2. 1　基于双馈感应发电机的变速风电机组

的工作原理 215

9. 2. 2　双馈变速风电机组的模型仿真 215

参考文献 224