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MATLAB_Simulink电力系统建模与仿真_第2版

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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。

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

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