MATLAB/Simulink电力系统建模与仿真（第2版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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于群，曹娜 著

图书标签:

• MATLAB
• Simulink
• 电力系统
• 建模
• 仿真
• 电力电子
• 控制
• 优化
• 电网
• 新能源
• 高等教育

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111575931

版次：2

商品编码：12219917

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： 21世纪电力系统及其自动化规划教材

开本：16开

出版时间：2017-11-01

用纸：胶版纸

页数：223

内容简介

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
……

前言/序言

　　自本书2011年第1版完稿以来.已经过了6年.作为专业课程教材和自学参考书.本书在编写时.以电气工程及其自动化专业的主干课程为主线.包括了电力系统稳态分析、电力系统暂态分析、电力系统继电保护、高压直流输电、柔性输电以及风力发电等课程的主要内容.并且各仿真例程都提供了源程序.方便了读者的学习.因此出版以来深受广大读者的欢迎.本书在使用中.不断地收到全国各高校读者对书中仿真例程的建议.希望对仿真内容进一步完善.在机械工业出版社的敦促与帮助下.我们进行了本书第2版的编写.在本书的编写中.在新的MATLAB界面下对各仿真例程进行了编辑与仿真.修改了原书中的一些错误.本书第1、2、4、7、8章由于群编著.第3、5、6、9章由曹娜编著.全书由于群统稿.在本书的编写过程中.硕士研究生于梦瑶、冯知海、史文秀、曹爽爽、冯安强、杨亚丽等帮助完成了书中的部分算例、书稿的输入工作.在此谨对他们表示衷心的感谢.由于编者的理论水平和实践经验有限.书中难免有不当或错误之处.恳请读者批评指正.编著者
　　第1版前言MATLAB是当前国际认可的最优秀的科技应用软件之一.它以矩阵运算为基础.把计算可视化程序设计融合到了一个交互的工作环境中.可实现工程计算、算法研究、建模和仿真、数据分析及可视化、科学和工程绘图、应用程序开发等功能.Simulink是MATLAB所提供的用来对动态系统进行建模、仿真和分析的集成环境.是结合了框图界面和交互仿真能力的非线性动态系统仿真工具.随着电力工业的发展.电力系统的规模越来越大.许多大型电力科研实验很难进行.一是受系统的规模和复杂性的限制.二是从系统的安全角度来讲不允许进行实验.综合上述两种情况.寻求一种最接近电力系统实际运行状况的数字仿真工具十分必要.目前比较常用的电力系统仿真工具有邦纳维尔电力局开发的BPA程序和EMTP程序、曼尼托巴高压直流输电研究中心开发的PSCAD/EMTDC程序以及中国电力科学研究院开发的电力系统分析综合程序PSASP等.1998年.Mathworks公司推出电力系统模块集(PowerSystemBlock)后.该功能逐渐被电力系统的研究人员所接受.使得MATLAB/Simulink在电力系统领域的应用日趋完善.近年来.笔者深深地感受到.如果在电气工程及其自动化专业的教学过程中将MATLAB与专业内容密切结合.将会使学生更好地理解和掌握课程内容.但是在选取教材时却遇到了很大的困难.虽然目前国内与MATLAB/Simulink相关的书籍很多.可大多数都侧重于MATLAB/Simulink的通用基础知识.而以电气工程及其自动化专业为背景的却很少.很难在教学中应用.因此笔者编写了这本针对电气工程及其自动化专业的MATLAB/Simulink仿真入门教材.本书以电气工程及其自动化专业为主线.以MATLAB/Simulink为基础.力求涵盖本专业的主干课程———电力系统稳态分析、电力系统暂态分析、电力系统继电保护、高压直流输电、柔性输电以及风力发电等课程的主要内容.各仿真例程都是相关课程的主要知识点.并为读者提供仿真源程序.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.本书由于群和曹娜编著.第1、2、4、7、8章由于群编著.第3、5、6、9章由曹娜编著.全书由于群统稿.在本书的编写过程中.硕士研究生窦金延、赵晓楠、杨意、魏海啸、周彦飞等帮助完成了书中的部分算例、书稿的输入工作.在此谨对他们表示衷心的感谢.由于编者的理论水平和实践经验有限.书中难免有不当或错误之处.恳请读者批评指正.编著者

《MATLAB/Simulink电力系统建模与仿真（第2版）》图书简介 本书是针对电力系统领域从业人员、高校师生以及对电力系统建模与仿真技术感兴趣的读者精心打造的专业教程。在日益复杂的电力系统运行和控制需求下，高效、准确的仿真工具成为不可或缺的助手。本书系统地介绍了如何运用MATLAB/Simulink这一强大的集成仿真平台，对各种电力系统模型进行建模、分析和仿真，旨在帮助读者掌握先进的电力系统仿真技术，提升解决实际工程问题的能力。 内容深度与广度 本书内容涵盖了电力系统建模与仿真的核心要素，并紧密结合最新的技术发展趋势。从基础概念入手，逐步深入到复杂的系统分析。 基础理论与建模方法：首先，本书将详细阐述电力系统仿真的基本原理、建模的常用方法和技巧。这包括对各种电力系统元件，如发电机、变压器、输电线路、负荷等的数学模型进行深入讲解，并示范如何在Simulink中构建这些模型。读者将学习如何选择合适的模型精度，以及如何根据实际需求进行模型简化或扩展。 Simulink在电力系统中的应用：本书重点在于实操，将带领读者一步步学习如何在Simulink环境中搭建电力系统模型。从Power System Blockset（或Simscape Electrical）的组件库介绍，到如何利用这些组件构建包括单机无穷大系统、简单电力网络、多机系统等在内的各种场景。我们将重点讲解如何对动态系统进行建模，分析其暂态和稳态行为。 经典电力系统仿真课题：为了使读者能够全面掌握电力系统的仿真能力，本书深入探讨了一系列经典的电力系统仿真课题，包括： 潮流计算与分析：详细介绍不同潮流计算方法（如牛顿-拉夫逊法、PQ分解法等）的原理，并在Simulink中进行实现和应用，分析系统稳态运行下的电压、电流、功率分布等关键参数。 故障分析与保护仿真：模拟各种类型的电力系统故障（如短路、接地等），研究故障过程中系统动态响应，并演示如何利用仿真工具验证保护装置的动作特性，优化保护方案。 暂态稳定性分析：深入讲解电力系统暂态稳定性的概念、影响因素以及分析方法。读者将学习如何通过仿真研究系统在扰动后的稳定性，评估动态无功功率补偿器（SVC）、静止无功补偿器（STATCOM）、柔性交流输电线路（FACTS）等装置对稳定性的影响。 系统频率和电压控制：重点介绍调频调压系统的工作原理，包括一次调频、二次调频以及自动电压调节器（AVR）的建模与仿真。读者将学习如何分析和优化控制系统的性能，确保系统频率和电压的稳定。 电力电子在电力系统中的应用：随着可再生能源接入和电网智能化的发展，电力电子技术在现代电力系统中扮演着越来越重要的角色。本书将介绍包括换流器、高压直流输电（HVDC）、柔性直流输电（LCC-HVDC）、统一潮流控制器（UPFC）等在内的电力电子装置的建模方法，并对其在电力系统中的运行进行仿真分析。 新能源并网仿真：针对风力发电、太阳能发电等分布式新能源发电并网的挑战，本书将介绍相应的建模方法，并仿真分析其对电网的影响，以及如何通过控制策略保证并网的稳定性。 高级仿真技术与应用：除了基础和经典课题，本书还触及一些更高级的仿真技术和应用，为读者提供更广阔的视野。这可能包括： 实时仿真：介绍实时仿真技术在电力系统中的应用，以及如何利用相关硬件和软件平台实现。 参数辨识与模型优化：讲解如何利用仿真工具结合实际测量数据进行电力系统参数的辨识和模型优化。 混合仿真：介绍不同仿真方法的结合，如数字仿真与模型检验语言（PSCAD/EMTDC）等工具的协同使用。 智能控制策略仿真：探讨如模糊控制、神经网络控制等在电力系统中的应用，并进行仿真验证。 特色与优势 紧密结合实践：本书强调理论与实践相结合，所有建模和仿真示例均直接在MATLAB/Simulink环境下完成，并配以清晰的步骤指导和详细的解释。读者可以通过模仿和修改示例，快速掌握仿真技能。 循序渐进的教学设计：内容安排循序渐进，从易到难，适合不同层次的读者。即使是初次接触电力系统仿真的读者，也能在本书的引导下逐步建立起完整的知识体系。 丰富的案例分析：书中提供了大量贴近实际工程应用的案例，涵盖了不同类型的电力系统问题，有助于读者理解理论知识的实际应用价值。 最新版本软件支持：本书基于MATLAB/Simulink最新版本进行编写，确保了内容的先进性和实用性，读者可以直接应用到当前的工程实践和学术研究中。 深入的原理剖析：在讲解仿真方法的同时，本书也深入剖析了背后所涉及的电力系统理论和数学模型，帮助读者不仅知其然，更知其所以然。 解决实际问题的能力培养：本书的目标是培养读者独立解决电力系统建模与仿真问题的能力，使其能够灵活运用仿真工具分析复杂系统、评估设计方案、优化运行策略。 本书适合读者 电力系统工程技术人员：需要利用仿真工具进行系统设计、运行分析、故障诊断、性能评估的工程师。 高校电力系统相关专业在校生：学习电力系统基础理论、自动控制、电力电子等课程的学生，将仿真能力作为重要实践技能。 研究生及博士生：进行电力系统领域前沿研究，需要运用仿真工具进行理论验证和模型开发的科研人员。 对电力系统建模与仿真感兴趣的爱好者：希望系统学习和掌握相关技术的个人。 通过学习本书，读者将能够熟练掌握MATLAB/Simulink在电力系统建模与仿真方面的各项功能，深刻理解电力系统运行机理，并能够独立完成各种复杂的电力系统仿真分析任务，从而在电力系统的学习、研究和工程实践中取得更大的成就。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直让我惊艳！作为一个刚开始涉足电力系统仿真领域的学生，我一直在寻找一本既能打好理论基础，又能快速上手实践的教材。《MATLAB/Simulink电力系统建模与仿真（第2版）》完全超出了我的预期。首先，它的内容组织非常合理，从最基础的电力系统元件建模开始，逐步深入到复杂的系统分析和控制设计。作者的讲解清晰易懂，即使是复杂的概念，也能被分解成易于理解的步骤。我尤其喜欢书中对Simulink库的详细介绍，各种模块的功能和使用方法都讲解得非常到位，让我能够快速地在Simulink环境中搭建模型。

评分☆☆☆☆☆

这本书的理论深度和实践广度令人印象深刻。我之前尝试过一些其他的书籍，但要么理论过于晦涩难懂，要么实践部分过于片面，无法真正解决实际问题。而《MATLAB/Simulink电力系统建模与仿真（第2版）》在这方面做得非常出色，它不仅提供了坚实的理论基础，还通过大量的实例演示了如何在Simulink中实现各种电力系统的建模和仿真。我特别赞赏书中对于暂态稳定分析、谐波分析等高级主题的讲解，这些内容对于我未来的学习和研究至关重要。而且，书中的代码示例也非常规范和易于理解，方便我借鉴和修改。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在电力行业工作的工程师，对传统的建模和仿真方法感到有些力不从心，希望能够掌握更先进的技术。《MATLAB/Simulink电力系统建模与仿真（第2版）》为我提供了绝佳的机会。书中对Simulink在现代电力系统分析中的应用进行了全面的介绍，从基础建模到高级仿真，都进行了深入的探讨。我特别喜欢书中关于模型验证和不确定性分析的内容，这对于我提高仿真结果的可靠性非常有帮助。而且，书中的案例研究也涵盖了广泛的应用领域，让我能够从中找到与自己工作相关的解决方案。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在电力调度中心工作的技术人员，我需要对各种电网运行场景进行仿真分析，以评估系统稳定性和安全性。《MATLAB/Simulink电力系统建模与仿真（第2版）》为我提供了一个强大的工具箱。书中关于电网故障分析、负荷预测仿真等章节，为我解决实际工作中的问题提供了宝贵的思路。我特别欣赏书中对于大尺度电网建模的介绍，这对于我理解和模拟复杂电网系统非常有帮助。而且，作者在书中强调了仿真结果的解读和分析，这对于我做出准确的调度决策至关重要。

评分☆☆☆☆☆

我是一名从事新能源并网研究的研究生，对于如何高效地模拟和评估新能源发电系统在电网中的表现感到困惑。《MATLAB/Simulink电力系统建模与仿真（第2版）》提供了一个绝佳的解决方案。书中详细介绍了如何利用Simulink对光伏、风力发电等新能源模型进行构建，并模拟其并网过程中的各种动态特性。我尤其喜欢书中关于控制策略设计和仿真验证的部分，这直接解决了我在实际工作中遇到的难题。通过学习这本书，我对新能源并网的仿真分析有了更深刻的认识，也更加自信能够应对未来的研究挑战。

评分☆☆☆☆☆

作为一名希望深入理解电力系统动力学和控制原理的学生，《MATLAB/Simulink电力系统建模与仿真（第2版）》是一本不可多得的宝藏。书中的讲解不仅限于技术层面的操作，更注重于培养读者对电力系统行为的直觉理解。作者通过生动的比喻和详实的数学推导，将复杂的概念变得清晰透彻。我尤其欣赏书中对不同仿真场景下系统响应的分析，这让我能够更深刻地理解各种扰动对系统稳定性的影响。这本书为我打下了坚实的理论和实践基础，为我未来的学术探索和职业发展奠定了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的学习体验感极佳！我之前尝试过一些英文版的Simulink教程，但总觉得在理解上有些障碍。《MATLAB/Simulink电力系统建模与仿真（第2版）》的中文表述非常流畅自然，用词专业且易于理解，让我能够毫无压力地沉浸在学习中。书中的插图和图表也清晰明了，有效地辅助了概念的传达。我最喜欢的是书的排版设计，章节划分清晰，内容过渡自然，让人能够一口气读下去，并且在阅读过程中不断产生新的思考和灵感。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在电力设备研发领域工作的工程师，我一直在寻找能够帮助我提升仿真能力的工具和资源。《MATLAB/Simulink电力系统建模与仿真（第2版）》为我打开了新的视野。这本书不仅仅是关于MATLAB/Simulink的操作指南，更重要的是它深入探讨了电力系统建模的内在逻辑和仿真方法的精髓。作者在书中对不同建模方法的优劣进行了详细的比较分析，并给出了具体的应用场景建议，这对于我选择合适的仿真策略非常有帮助。此外，书中关于模型验证和仿真结果分析的部分也让我受益匪浅，帮助我更加严谨地进行仿真研究。

评分☆☆☆☆☆

我是一名电气工程专业的博士生，在进行电力电子变换器建模和控制研究。《MATLAB/Simulink电力系统建模与仿真（第2版）》在这一领域提供了非常深入的讲解。书中关于开关变换器、电机驱动等电力电子系统的建模方法和仿真技巧，让我受益匪浅。我特别关注书中关于高级控制算法在Simulink中的实现，这为我设计和优化控制策略提供了重要的参考。而且，书中对模型精度和计算效率的权衡分析，也帮助我更好地理解仿真模型的设计原则。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是为我量身定制的！我是一名在大三学习电力系统分析课程的学生，对理论知识掌握得不错，但在实践操作方面总是感到力不从心。《MATLAB/Simulink电力系统建模与仿真（第2版）》以其丰富而翔实的案例，将抽象的理论具象化，让我能够直观地理解各种电力系统现象。书中的每一个仿真实验都紧密联系理论知识，让我能够在实践中巩固和加深对概念的理解。我特别喜欢书中提供的仿真模型，可以直接下载和修改，极大地节省了我从零开始搭建模型的时间，让我能够更专注于分析和研究。

评分☆☆☆☆☆

书的内容还没仔细看，出第二版了，应该还不错。

评分☆☆☆☆☆

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还没看呢

评分☆☆☆☆☆

很好，收到了

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