MATLAB Simulink电力系统建模与仿真 第2版PDF电子书下载

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

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