本書共9章，第1章為MATLAB基礎(chǔ)知識；第2章為Simulink仿真入門；第3章為電力系統(tǒng)元件模型及模型庫介紹；第4章為MATLAB在電力系統(tǒng)潮流計算中的應(yīng)用實(shí)例；第5章為MATLAB在電力系統(tǒng)故障分析中的仿真實(shí)例；第6章為MATLAB在電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用實(shí)例；第7章為MATLAB在微機(jī)繼電保護(hù)中的應(yīng)用實(shí)例；第8章為MATLAB在高壓直流輸電及柔性輸電中的仿真實(shí)例；第9章為MATLAB在風(fēng)力發(fā)電技術(shù)中的應(yīng)用仿真。

目錄

第2 版前言

第1 版前言

第1 章　MATLAB 基礎(chǔ)知識 1

1. 1　MATLAB 簡介 1

1. 1. 1　概述 1

1. 1. 2　MATLAB 安裝與運(yùn)行 2

1. 2　MATLAB 工作環(huán)境 3

1. 3　MATLAB 的通用命令 8

1. 4　MATLAB 的計算基礎(chǔ) 10

1. 4. 1　MATLAB 的預(yù)定義變量 10

1. 4. 2　常用運(yùn)算和基本數(shù)學(xué)函數(shù) 10

1. 4. 3　數(shù)值的輸出格式 12

1. 5　基本賦值和運(yùn)算 13

1. 6　MATLAB 程序設(shè)計基礎(chǔ) 15

1. 7　MATLAB 的繪圖功能 19

第2 章　Simulink 仿真入門 24

2. 1　Simulink 基本操作 24

2. 1. 1　運(yùn)行Simulink 24

2. 1. 2　Simulink 模塊庫 26

2. 1. 3　Simulink 模塊的操作 28

2. 2　運(yùn)行仿真及參數(shù)設(shè)置簡介 34

2. 2. 1　運(yùn)行仿真 34

2. 2. 2　仿真參數(shù)設(shè)置簡介 34

2. 3　創(chuàng)建模型的基本步驟及仿真算法

簡介 38

2. 3. 1　創(chuàng)建模型的基本步驟 38

2. 3. 2　仿真算法簡介 39

2. 4　子系統(tǒng)及其封裝 40

2. 4. 1　創(chuàng)建子系統(tǒng) 40

2. 4. 2　封裝子系統(tǒng) 41

第3 章　電力系統(tǒng)元件模型及模型庫

介紹 47

3. 1　同步發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型 47

3. 1. 1　同步發(fā)電機(jī)電氣部分?jǐn)?shù)學(xué)模型 47

3. 1. 2　同步發(fā)電機(jī)機(jī)械部分?jǐn)?shù)學(xué)模型 48

3. 1. 3　基于電氣原理圖的同步電機(jī)

數(shù)學(xué)模型 48

3. 2　變壓器數(shù)學(xué)模型及基于電氣

原理圖的變壓器數(shù)學(xué)模型 56

3. 2. 1　變壓器數(shù)學(xué)模型 56

3. 2. 2　基于電氣原理圖的變壓器

數(shù)學(xué)模型 56

3. 3　輸電線路模型 59

3. 3. 1　輸電線路的等效電路 59

3. 3. 2　基于電氣原理圖的輸電線路

數(shù)學(xué)模型 60

3. 4　負(fù)荷模型 62

3. 4. 1　負(fù)荷的數(shù)學(xué)模型 63

3. 4. 2　基于電氣原理圖的負(fù)荷模型 64

3. 5　電力圖形用戶分析界面(Powergui)

模塊 68

3. 5. 1　Powergui 模塊主窗口介紹 68

3. 5. 2　穩(wěn)態(tài)電壓電流分析窗口 70

3. 5. 3　初始狀態(tài)設(shè)置窗口 71

3. 5. 4　潮流計算和電機(jī)初始化窗口 72

3. 5. 5　LTI 視窗 73

3. 5. 6　阻抗依頻特性測量視窗 73

3. 5. 7　FFT 分析窗口 75

3. 5. 8　報表生成窗口 76

3. 5. 9　磁滯特性設(shè)計工具窗口 76

3. 5. 10　計算RLC 線路參數(shù)窗口 78

第4 章　MATLAB 在電力系統(tǒng)潮流計算中

的應(yīng)用實(shí)例 80

4. 1　MATPOWER 軟件在電力系統(tǒng)潮流

計算中的應(yīng)用實(shí)例 80

4. 1. 1　MATPOWER 的安裝 80

4. 1. 2　MATPOWER 的主要技術(shù)規(guī)則 81

4. 1. 3　MATPOWER 應(yīng)用舉例 85

4. 2　Powergui 在簡單電力系統(tǒng)潮流

計算中的應(yīng)用實(shí)例 88

4. 2. 1　電力系統(tǒng)元件的模型選擇 88

4. 2. 2　模型參數(shù)的計算及設(shè)置 90

4. 2. 3　計算結(jié)果及比較 92

第5 章　MATLAB 在電力系統(tǒng)故障分析中

的仿真實(shí)例 95

5. 1　無窮大功率電源供電系統(tǒng)

三相短路仿真 95

5. 1. 1　無窮大功率電源供電系統(tǒng)三相短路的

暫態(tài)過程 95

5. 1. 2　無窮大功率電源供電系統(tǒng)仿真模型

構(gòu)建 96

5. 1. 3　仿真結(jié)果及分析 101

5. 2　同步發(fā)電機(jī)突然短路的暫態(tài)

過程仿真 103

5. 2. 1　同步發(fā)電機(jī)突然三相短路暫態(tài)

過程簡介 103

5. 2. 2　同步發(fā)電機(jī)突然三相短路暫態(tài)

過程的數(shù)值計算與仿真方法 104

5. 3　小電流接地系統(tǒng)中的單相接地

仿真 110

5. 3. 1　小電流接地系統(tǒng)中的單相接地

故障特點(diǎn)簡介 111

5. 3. 2　小電流接地系統(tǒng)仿真模型構(gòu)建 111

5. 3. 3　仿真結(jié)果及分析 116

第6 章　MATLAB 在電力系統(tǒng)穩(wěn)定性

分析中的應(yīng)用實(shí)例 120

6. 1　簡單電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性

仿真分析 120

6. 1. 1　電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性簡介 120

6. 1. 2　簡單電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性計算

與仿真 123

6. 2　簡單電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性仿真

分析 131

6. 2. 1　電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性簡介 131

6. 2. 2　簡單電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性

計算 132

6. 2. 3　簡單電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性

仿真 133

第7 章　MATLAB 在微機(jī)繼電保護(hù)中的

應(yīng)用實(shí)例 140

7. 1　簡單數(shù)字濾波器的MATLAB 輔助

設(shè)計實(shí)例 140

7. 1. 1　減法濾波器(差分濾波器)

簡介 140

7. 1. 2　減法濾波器設(shè)計分析舉例 141

7. 2　微機(jī)繼電保護(hù)算法的MATLAB

輔助設(shè)計 144

7. 2. 1　基于正弦函數(shù)模型的微機(jī)繼電

保護(hù)算法 144

7. 2. 2　全波傅里葉算法 147

7. 3　輸電線路距離保護(hù)的建模與

仿真 152

7. 3. 1　方向阻抗繼電器的數(shù)學(xué)模型 153

7. 3. 2　方向阻抗繼電器的仿真模型 155

7. 3. 3　仿真結(jié)果 158

7. 4　Simulink 在變壓器微機(jī)繼電保護(hù)中

的應(yīng)用舉例 159

7. 4. 1　變壓器仿真模型構(gòu)建 160

7. 4. 2　變壓器空載合閘時勵磁涌流的

仿真 162

7. 4. 3　變壓器保護(hù)區(qū)內(nèi)、外故障時比率

制動的仿真 165

7. 4. 4　變壓器繞組內(nèi)部故障的簡單

仿真 167

7. 5　輸電線路故障行波仿真舉例 168

7. 5. 1　行波的基本概念 169

7. 5. 2　輸電線路故障行波仿真模型的

構(gòu)建 171

7. 5. 3　輸電線路故障行波的提取 171

7. 5. 4　仿真結(jié)果 173

第8 章　MATLAB 在高壓直流輸電及

柔性輸電中的仿真實(shí)例 176

8. 1　高壓直流輸電系統(tǒng)的仿真

實(shí)例 177

Ⅵ　MATLAB / Simulink 電力系統(tǒng)建模與仿真　第2 版

8. 1. 1　HVDC 系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與工作

原理 177

8. 1. 2　HVDC 系統(tǒng)的仿真模型描述 178

8. 1. 3　HVDC 系統(tǒng)的調(diào)節(jié)特性 182

8. 1. 4　HVDC 系統(tǒng)的起停和階躍響應(yīng)

仿真 183

8. 1. 5　HVDC 系統(tǒng)直流線路故障仿真 185

8. 1. 6　HVDC 系統(tǒng)交流側(cè)線路故障

仿真 186

8. 2　靜止無功補(bǔ)償器(SVC) 的仿真

實(shí)例 188

8. 2. 1　SVC 的基本結(jié)構(gòu)與工作原理 189

8. 2. 2　Simulink 中的SVC 模塊介紹 190

8. 2. 3　SVC 系統(tǒng)的仿真模擬 192

8. 3　晶閘管控制串聯(lián)電容器(TCSC) 的

仿真實(shí)例 195

8. 3. 1　TCSC 的基本原理與數(shù)學(xué)模型

簡介 195

8. 3. 2　Simulink 中的TCSC 模塊介紹 196

8. 3. 3　利用TCSC 提高系統(tǒng)輸電容量的

仿真模擬 198

8. 3. 4　TCSC 對系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性影響的

仿真模擬 199

第9 章　MATLAB 在風(fēng)力發(fā)電技術(shù)中的

應(yīng)用仿真 206

9. 1　定速風(fēng)電機(jī)組的仿真實(shí)例 207

9. 1. 1　定速風(fēng)電機(jī)組的工作原理 207

9. 1. 2　定速風(fēng)電機(jī)組的模型仿真 208

9. 2　雙饋?zhàn)兯亠L(fēng)電機(jī)組的仿真實(shí)例 214

9. 2. 1　基于雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)的變速風(fēng)電機(jī)組

的工作原理 215

9. 2. 2　雙饋?zhàn)兯亠L(fēng)電機(jī)組的模型仿真 215

參考文獻(xiàn) 224