简介
本书将MATLAB工具与电力系统理论知识相结合，对MATLAB／SIMULINK在电力系统中的仿真与应用做了详细介绍。全书共分8章。第1章对MATLAB／SIMULINK进行了概述。第2章介绍了MATLAB的程序设计基础。第3章对SIMULINK的应用基础进行了阐述。第4章和第5章分别通过大量详尽的实例对电力系统主要元件和电力电子电路进行了说明。第6章和第7章讨论了利用MATLAB／SIMULINK构建复杂电力系统并进行稳态、暂态仿真，以及高压电力系统电力装置仿真的具体方法。第8章对利用模块集成和s函数编程两种定制非线性模块的方法进行了介绍。
本书可作为高等院校电气工程专业高年级本科生教材，也可作为电气工程专业研究生、电力工程技术人员和FACTS领域广大科研工作者的参考书。
目录
第1章 概述
1.1 电力系统常用仿真软件简介
1.2 MATLAB/SIMULINK概述
1.2.1 MATLAB/SIMULINK发展简史
1.2.2 MATLAB/SIMULINK产品分类
1.2.3 MATLAB/SIMULINK的特点
1.3 简单电路演示
习题
第2章 MATLAB编程基础
2.1 MATLAB的工作环境
2.1.1 MATLAB程序主界面
2.1.2 文本编辑窗口
2.2 MATLAB语言的基本元素
2.2.1 变量
2.2.2 赋值语句
2.2.3 矩阵及其元素的表示
2.3 矩阵的MATLAB运算
2.3.1 矩阵的代数运算
2.3.2 矩阵的关系运算
2.3.3 矩阵的逻辑运算
2.4 MATLAB的程序流程控制
2.4.1 循环控制结构
2.4.2 条件转移结构
2.5 M文件的编写
2.5.1 命令文件
2.5.2 函数文件
2.6 MATLAB的图形绘制
2.6.1 二维图形的绘制
2.6.2 三维图形的绘制
2.6.3 图形对象属性设置
2.7 MATLAB编程仿真与应用
2.7.1 简单电路仿真中的应用
2.7.2 电力信号分析处理中的应用
习题
第3章 SIMULINK应用基础
3.1 SIMULINK仿真环境
3.1.1 SIMULINK模块库浏览器
3.1.2 SIMULINK仿真平台
3.2 SIMULINK的基本操作
3.2.1 模块及信号线的基本操作
3.2.2 系统模型的基本操作
3.2.3 子系统的建立与封装
3.3 SIMULINK系统建模
3.4 SIMULINK运行仿真
3.4.1 运行仿真过程
3.4.2 仿真参数的设置
3.4.3 示波器的使用
3.5 SIMULINK模块库
3.5.1 标准SIMULINK模块库
3.5.2 电力系统模块库
3.6 SIMULINK系统仿真应用
3.6.1 一般控制系统中的仿真应用
3.6.2 简单电路系统中的仿真应用
习题
第4章 电力系统主要元件等效模型
4.1 同步发电机模型
4.1.1 同步发电机等效电路
4.1.2 简化同步电机模块
4.1.3 同步电机模块
4.2 电力变压器模型
4.2.1 三相变压器等效电路
4.2.2 双绕组三相变压器模块
4.2.3 互感线圈
4.2.4 其它
4.3 输电线路模型
4.3.1 输电线路等效电路
4.3.2 RLC串联支路模块
4.3.3 PI型等效电路模块
4.3.4 分布参数线路模块
4.4 负荷模型
4.4.1 静态负荷模块
4.4.2 三相动态负荷模块
4.4.3 异步电动机模块
4.4.4 直流电机模块
习题
第5章 电力电子电路仿真分析
5.1 电力电子开关模块
5.1.1 二极管模块
5.1.2 晶闸管模块
5.1.3 可关断晶闸管模块
5.1.4 电力场效应晶体管模块
5.1.5 绝缘栅极双极性晶体管模块
5.1.6 理想开关模块
5.2 桥式电路模块
5.2.1 三电平桥式电路模块
5.2.2 通用桥式电路模块
5.3 驱动电路模块
5.3.1 同步6脉冲发生器
5.3.2 同步12脉冲发生器
5.3.3 PWM脉冲发生器
习题
第6章 电力系统稳态与暂态仿真
6.1 Powergui模块
6.1.1 主窗口功能简介
6.1.2 稳态电压电流分析窗口
6.1.3 初始状态设置窗口
6.1.4 潮流计算和电机初始化窗口
6.1.5 LTI视窗
6.1.6 阻抗依频特性测量窗口
6.1.7 FFT分析窗口
6.1.8 报表生成窗口
6.1.9 磁滞特性设计工具窗口
6.1.10 计算RLC线路参数窗口
6.2 电力系统稳态仿真
6.2.1 连续系统仿真
6.2.2 离散系统仿真
6.2.3 相量法仿真
6.3 电力系统电磁暂态仿真
6.3.1 断路器模块
6.3.2 暂态仿真分析
6.4 电力系统机电暂态仿真
6.4.1 输电系统的描述
6.4.2 单相故障
6.4.3 三相故障
习题
第7章 高压电力系统的电力装置仿真
7.1 输电线路串联电容补偿装置仿真
7.1.1 系统描述
7.1.2 初始状态设置和稳态分析
7.1.3 暂态分析
7.1.4 频率分析
7.1.5 母线B2故障时的暂态分析
7.2 基于晶闸管的静止无功补偿装置仿真
7.2.1 系统描述
7.2.2 SVC的稳态和动态特性
7.2.3 TSC1换相失败的仿真
7.3 基于GTO的静止同步补偿装置仿真
7.3.1 系统描述
7.3.2 STATCOM的稳态和动态特性
7.4 基于晶闸管的HVDC系统仿真
7.4.1 系统描述
7.4.2 直流和交流系统的频率响应
7.4.3 系统启/停的稳态和阶跃响应
7.4.4 直流线路故障
7.4.5 逆变器交流侧a相接地故障
7.5 基于VSC的HVDC系统仿真
7.5.1 系统描述
7.5.2 动态特性仿真
第8章 定制模块
8.1 定制非线性模块
8.1.1 非线性电感模块
8.1.2 定制非线性电阻元件
8.1.3 定制模块库
8.2 S函数的编写及应用
8.2.1 S函数模块
8.2.2 S函数的编写
附录A SIMULINK仿真平台菜单栏
附录B SIMULINK仿真平台工具栏
附录C SIMULINK模块库
附录D SimPowerSystems模块库
参考文献
1.1 电力系统常用仿真软件简介
1.2 MATLAB/SIMULINK概述
1.2.1 MATLAB/SIMULINK发展简史
1.2.2 MATLAB/SIMULINK产品分类
1.2.3 MATLAB/SIMULINK的特点
1.3 简单电路演示
习题
第2章 MATLAB编程基础
2.1 MATLAB的工作环境
2.1.1 MATLAB程序主界面
2.1.2 文本编辑窗口
2.2 MATLAB语言的基本元素
2.2.1 变量
2.2.2 赋值语句
2.2.3 矩阵及其元素的表示
2.3 矩阵的MATLAB运算
2.3.1 矩阵的代数运算
2.3.2 矩阵的关系运算
2.3.3 矩阵的逻辑运算
2.4 MATLAB的程序流程控制
2.4.1 循环控制结构
2.4.2 条件转移结构
2.5 M文件的编写
2.5.1 命令文件
2.5.2 函数文件
2.6 MATLAB的图形绘制
2.6.1 二维图形的绘制
2.6.2 三维图形的绘制
2.6.3 图形对象属性设置
2.7 MATLAB编程仿真与应用
2.7.1 简单电路仿真中的应用
2.7.2 电力信号分析处理中的应用
习题
第3章 SIMULINK应用基础
3.1 SIMULINK仿真环境
3.1.1 SIMULINK模块库浏览器
3.1.2 SIMULINK仿真平台
3.2 SIMULINK的基本操作
3.2.1 模块及信号线的基本操作
3.2.2 系统模型的基本操作
3.2.3 子系统的建立与封装
3.3 SIMULINK系统建模
3.4 SIMULINK运行仿真
3.4.1 运行仿真过程
3.4.2 仿真参数的设置
3.4.3 示波器的使用
3.5 SIMULINK模块库
3.5.1 标准SIMULINK模块库
3.5.2 电力系统模块库
3.6 SIMULINK系统仿真应用
3.6.1 一般控制系统中的仿真应用
3.6.2 简单电路系统中的仿真应用
习题
第4章 电力系统主要元件等效模型
4.1 同步发电机模型
4.1.1 同步发电机等效电路
4.1.2 简化同步电机模块
4.1.3 同步电机模块
4.2 电力变压器模型
4.2.1 三相变压器等效电路
4.2.2 双绕组三相变压器模块
4.2.3 互感线圈
4.2.4 其它
4.3 输电线路模型
4.3.1 输电线路等效电路
4.3.2 RLC串联支路模块
4.3.3 PI型等效电路模块
4.3.4 分布参数线路模块
4.4 负荷模型
4.4.1 静态负荷模块
4.4.2 三相动态负荷模块
4.4.3 异步电动机模块
4.4.4 直流电机模块
习题
第5章 电力电子电路仿真分析
5.1 电力电子开关模块
5.1.1 二极管模块
5.1.2 晶闸管模块
5.1.3 可关断晶闸管模块
5.1.4 电力场效应晶体管模块
5.1.5 绝缘栅极双极性晶体管模块
5.1.6 理想开关模块
5.2 桥式电路模块
5.2.1 三电平桥式电路模块
5.2.2 通用桥式电路模块
5.3 驱动电路模块
5.3.1 同步6脉冲发生器
5.3.2 同步12脉冲发生器
5.3.3 PWM脉冲发生器
习题
第6章 电力系统稳态与暂态仿真
6.1 Powergui模块
6.1.1 主窗口功能简介
6.1.2 稳态电压电流分析窗口
6.1.3 初始状态设置窗口
6.1.4 潮流计算和电机初始化窗口
6.1.5 LTI视窗
6.1.6 阻抗依频特性测量窗口
6.1.7 FFT分析窗口
6.1.8 报表生成窗口
6.1.9 磁滞特性设计工具窗口
6.1.10 计算RLC线路参数窗口
6.2 电力系统稳态仿真
6.2.1 连续系统仿真
6.2.2 离散系统仿真
6.2.3 相量法仿真
6.3 电力系统电磁暂态仿真
6.3.1 断路器模块
6.3.2 暂态仿真分析
6.4 电力系统机电暂态仿真
6.4.1 输电系统的描述
6.4.2 单相故障
6.4.3 三相故障
习题
第7章 高压电力系统的电力装置仿真
7.1 输电线路串联电容补偿装置仿真
7.1.1 系统描述
7.1.2 初始状态设置和稳态分析
7.1.3 暂态分析
7.1.4 频率分析
7.1.5 母线B2故障时的暂态分析
7.2 基于晶闸管的静止无功补偿装置仿真
7.2.1 系统描述
7.2.2 SVC的稳态和动态特性
7.2.3 TSC1换相失败的仿真
7.3 基于GTO的静止同步补偿装置仿真
7.3.1 系统描述
7.3.2 STATCOM的稳态和动态特性
7.4 基于晶闸管的HVDC系统仿真
7.4.1 系统描述
7.4.2 直流和交流系统的频率响应
7.4.3 系统启/停的稳态和阶跃响应
7.4.4 直流线路故障
7.4.5 逆变器交流侧a相接地故障
7.5 基于VSC的HVDC系统仿真
7.5.1 系统描述
7.5.2 动态特性仿真
第8章 定制模块
8.1 定制非线性模块
8.1.1 非线性电感模块
8.1.2 定制非线性电阻元件
8.1.3 定制模块库
8.2 S函数的编写及应用
8.2.1 S函数模块
8.2.2 S函数的编写
附录A SIMULINK仿真平台菜单栏
附录B SIMULINK仿真平台工具栏
附录C SIMULINK模块库
附录D SimPowerSystems模块库
参考文献
电力系统的MATLAB/SIMULINK仿真与应用
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