MATLAB/Simulink電力係統建模與仿真（第2版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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於群，曹娜 著

圖書標籤:

• MATLAB
• Simulink
• 電力係統
• 建模
• 仿真
• 電力電子
• 控製
• 優化
• 電網
• 新能源
• 高等教育

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111575931

版次：2

商品編碼：12219917

品牌：機工齣版

包裝：平裝

叢書名： 21世紀電力係統及其自動化規劃教材

開本：16開

齣版時間：2017-11-01

用紙：膠版紙

頁數：223

內容簡介

本書共9章，第1章為MATLAB基礎知識；第2章為Simulink仿真入門；第3章為電力係統元件模型及模型庫介紹；第4章為MATLAB在電力係統潮流計算中的應用實例；第5章為MATLAB在電力係統故障分析中的仿真實例；第6章為MATLAB在電力係統穩定性分析中的應用實例；第7章為MATLAB在微機繼電保護中的應用實例；第8章為MATLAB在高壓直流輸電及柔性輸電中的仿真實例；第9章為MATLAB在風力發電技術中的應用仿真。

目錄

第2 版前言
第1 版前言
第1 章　MATLAB 基礎知識 1
1. 1　MATLAB 簡介 1
1. 1. 1　概述 1
1. 1. 2　MATLAB 安裝與運行 2
1. 2　MATLAB 工作環境 3
1. 3　MATLAB 的通用命令 8
1. 4　MATLAB 的計算基礎 10
1. 4. 1　MATLAB 的預定義變量 10
1. 4. 2　常用運算和基本數學函數 10
1. 4. 3　數值的輸齣格式 12
1. 5　基本賦值和運算 13
1. 6　MATLAB 程序設計基礎 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　運行Simulink 24
2. 1. 2　Simulink 模塊庫 26
2. 1. 3　Simulink 模塊的操作 28
2. 2　運行仿真及參數設置簡介 34
2. 2. 1　運行仿真 34
2. 2. 2　仿真參數設置簡介 34
2. 3　創建模型的基本步驟及仿真算法
簡介 38
2. 3. 1　創建模型的基本步驟 38
2. 3. 2　仿真算法簡介 39
2. 4　子係統及其封裝 40
2. 4. 1　創建子係統 40
2. 4. 2　封裝子係統 41
第3 章　電力係統元件模型及模型庫
介紹 47
3. 1　同步發電機數學模型 47
3. 1. 1　同步發電機電氣部分數學模型 47
3. 1. 2　同步發電機機械部分數學模型 48
3. 1. 3　基於電氣原理圖的同步電機
數學模型 48
3. 2　變壓器數學模型及基於電氣
原理圖的變壓器數學模型 56
3. 2. 1　變壓器數學模型 56
3. 2. 2　基於電氣原理圖的變壓器
數學模型 56
3. 3　輸電綫路模型 59
3. 3. 1　輸電綫路的等效電路 59
3. 3. 2　基於電氣原理圖的輸電綫路
數學模型 60
3. 4　負荷模型 62
3. 4. 1　負荷的數學模型 63
3. 4. 2　基於電氣原理圖的負荷模型 64
3. 5　電力圖形用戶分析界麵(Powergui)
模塊 68
3. 5. 1　Powergui 模塊主窗口介紹 68
3. 5. 2　穩態電壓電流分析窗口 70
3. 5. 3　初始狀態設置窗口 71
3. 5. 4　潮流計算和電機初始化窗口 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　報錶生成窗口 76
3. 5. 9　磁滯特性設計工具窗口 76
3. 5. 10　計算RLC 綫路參數窗口 78
第4 章　MATLAB 在電力係統潮流計算中
的應用實例 80
4. 1　MATPOWER 軟件在電力係統潮流
計算中的應用實例 80
4. 1. 1　MATPOWER 的安裝 80
4. 1. 2　MATPOWER 的主要技術規則 81
4. 1. 3　MATPOWER 應用舉例 85
4. 2　Powergui 在簡單電力係統潮流
計算中的應用實例 88
4. 2. 1　電力係統元件的模型選擇 88
4. 2. 2　模型參數的計算及設置 90
4. 2. 3　計算結果及比較 92
第5 章　MATLAB 在電力係統故障分析中
的仿真實例 95
5. 1　無窮大功率電源供電係統
三相短路仿真 95
5. 1. 1　無窮大功率電源供電係統三相短路的
暫態過程 95
5. 1. 2　無窮大功率電源供電係統仿真模型
構建 96
5. 1. 3　仿真結果及分析 101
5. 2　同步發電機突然短路的暫態
過程仿真 103
5. 2. 1　同步發電機突然三相短路暫態
過程簡介 103
5. 2. 2　同步發電機突然三相短路暫態
過程的數值計算與仿真方法 104
5. 3　小電流接地係統中的單相接地
仿真 110
5. 3. 1　小電流接地係統中的單相接地
故障特點簡介 111
5. 3. 2　小電流接地係統仿真模型構建 111
5. 3. 3　仿真結果及分析 116
第6 章　MATLAB 在電力係統穩定性
分析中的應用實例 120
6. 1　簡單電力係統的暫態穩定性
仿真分析 120
6. 1. 1　電力係統暫態穩定性簡介 120
6. 1. 2　簡單電力係統的暫態穩定性計算
與仿真 123
6. 2　簡單電力係統的靜態穩定性仿真
分析 131
6. 2. 1　電力係統靜態穩定性簡介 131
6. 2. 2　簡單電力係統的靜態穩定性
計算 132
6. 2. 3　簡單電力係統的靜態穩定性
仿真 133
第7 章　MATLAB 在微機繼電保護中的
應用實例 140
7. 1　簡單數字濾波器的MATLAB 輔助
設計實例 140
7. 1. 1　減法濾波器(差分濾波器)
簡介 140
7. 1. 2　減法濾波器設計分析舉例 141
……

前言/序言

　　自本書2011年第1版完稿以來.已經過瞭6年.作為專業課程教材和自學參考書.本書在編寫時.以電氣工程及其自動化專業的主乾課程為主綫.包括瞭電力係統穩態分析、電力係統暫態分析、電力係統繼電保護、高壓直流輸電、柔性輸電以及風力發電等課程的主要內容.並且各仿真例程都提供瞭源程序.方便瞭讀者的學習.因此齣版以來深受廣大讀者的歡迎.本書在使用中.不斷地收到全國各高校讀者對書中仿真例程的建議.希望對仿真內容進一步完善.在機械工業齣版社的敦促與幫助下.我們進行瞭本書第2版的編寫.在本書的編寫中.在新的MATLAB界麵下對各仿真例程進行瞭編輯與仿真.修改瞭原書中的一些錯誤.本書第1、2、4、7、8章由於群編著.第3、5、6、9章由曹娜編著.全書由於群統稿.在本書的編寫過程中.碩士研究生於夢瑤、馮知海、史文秀、曹爽爽、馮安強、楊亞麗等幫助完成瞭書中的部分算例、書稿的輸入工作.在此謹對他們錶示衷心的感謝.由於編者的理論水平和實踐經驗有限.書中難免有不當或錯誤之處.懇請讀者批評指正.編著者
　　第1版前言MATLAB是當前國際認可的最優秀的科技應用軟件之一.它以矩陣運算為基礎.把計算可視化程序設計融閤到瞭一個交互的工作環境中.可實現工程計算、算法研究、建模和仿真、數據分析及可視化、科學和工程繪圖、應用程序開發等功能.Simulink是MATLAB所提供的用來對動態係統進行建模、仿真和分析的集成環境.是結閤瞭框圖界麵和交互仿真能力的非綫性動態係統仿真工具.隨著電力工業的發展.電力係統的規模越來越大.許多大型電力科研實驗很難進行.一是受係統的規模和復雜性的限製.二是從係統的安全角度來講不允許進行實驗.綜閤上述兩種情況.尋求一種最接近電力係統實際運行狀況的數字仿真工具十分必要.目前比較常用的電力係統仿真工具有邦納維爾電力局開發的BPA程序和EMTP程序、曼尼托巴高壓直流輸電研究中心開發的PSCAD/EMTDC程序以及中國電力科學研究院開發的電力係統分析綜閤程序PSASP等.1998年.Mathworks公司推齣電力係統模塊集(PowerSystemBlock)後.該功能逐漸被電力係統的研究人員所接受.使得MATLAB/Simulink在電力係統領域的應用日趨完善.近年來.筆者深深地感受到.如果在電氣工程及其自動化專業的教學過程中將MATLAB與專業內容密切結閤.將會使學生更好地理解和掌握課程內容.但是在選取教材時卻遇到瞭很大的睏難.雖然目前國內與MATLAB/Simulink相關的書籍很多.可大多數都側重於MATLAB/Simulink的通用基礎知識.而以電氣工程及其自動化專業為背景的卻很少.很難在教學中應用.因此筆者編寫瞭這本針對電氣工程及其自動化專業的MATLAB/Simulink仿真入門教材.本書以電氣工程及其自動化專業為主綫.以MATLAB/Simulink為基礎.力求涵蓋本專業的主乾課程———電力係統穩態分析、電力係統暫態分析、電力係統繼電保護、高壓直流輸電、柔性輸電以及風力發電等課程的主要內容.各仿真例程都是相關課程的主要知識點.並為讀者提供仿真源程序.本書共9章.第1章為MATLAB基礎知識.第2章為Simulink仿真入門.第3章為電力係統元件模型及模型庫介紹.第4章為MATLAB在電力係統潮流計算中的應用實例.第5章為MATLAB在電力係統故障分析中的仿真實例.第6章為MATLAB在電力係統穩定性分析中的應用實例.第7章為MATLAB在微機繼電保護中的應用實例.第8章為MATLAB在高壓直流輸電及柔性輸電中的仿真實例.第9章為MATLAB在風力發電技術中的應用仿真.本書由於群和曹娜編著.第1、2、4、7、8章由於群編著.第3、5、6、9章由曹娜編著.全書由於群統稿.在本書的編寫過程中.碩士研究生竇金延、趙曉楠、楊意、魏海嘯、周彥飛等幫助完成瞭書中的部分算例、書稿的輸入工作.在此謹對他們錶示衷心的感謝.由於編者的理論水平和實踐經驗有限.書中難免有不當或錯誤之處.懇請讀者批評指正.編著者

《MATLAB/Simulink電力係統建模與仿真（第2版）》圖書簡介 本書是針對電力係統領域從業人員、高校師生以及對電力係統建模與仿真技術感興趣的讀者精心打造的專業教程。在日益復雜的電力係統運行和控製需求下，高效、準確的仿真工具成為不可或缺的助手。本書係統地介紹瞭如何運用MATLAB/Simulink這一強大的集成仿真平颱，對各種電力係統模型進行建模、分析和仿真，旨在幫助讀者掌握先進的電力係統仿真技術，提升解決實際工程問題的能力。 內容深度與廣度 本書內容涵蓋瞭電力係統建模與仿真的核心要素，並緊密結閤最新的技術發展趨勢。從基礎概念入手，逐步深入到復雜的係統分析。 基礎理論與建模方法：首先，本書將詳細闡述電力係統仿真的基本原理、建模的常用方法和技巧。這包括對各種電力係統元件，如發電機、變壓器、輸電綫路、負荷等的數學模型進行深入講解，並示範如何在Simulink中構建這些模型。讀者將學習如何選擇閤適的模型精度，以及如何根據實際需求進行模型簡化或擴展。 Simulink在電力係統中的應用：本書重點在於實操，將帶領讀者一步步學習如何在Simulink環境中搭建電力係統模型。從Power System Blockset（或Simscape Electrical）的組件庫介紹，到如何利用這些組件構建包括單機無窮大係統、簡單電力網絡、多機係統等在內的各種場景。我們將重點講解如何對動態係統進行建模，分析其暫態和穩態行為。 經典電力係統仿真課題：為瞭使讀者能夠全麵掌握電力係統的仿真能力，本書深入探討瞭一係列經典的電力係統仿真課題，包括： 潮流計算與分析：詳細介紹不同潮流計算方法（如牛頓-拉夫遜法、PQ分解法等）的原理，並在Simulink中進行實現和應用，分析係統穩態運行下的電壓、電流、功率分布等關鍵參數。 故障分析與保護仿真：模擬各種類型的電力係統故障（如短路、接地等），研究故障過程中係統動態響應，並演示如何利用仿真工具驗證保護裝置的動作特性，優化保護方案。 暫態穩定性分析：深入講解電力係統暫態穩定性的概念、影響因素以及分析方法。讀者將學習如何通過仿真研究係統在擾動後的穩定性，評估動態無功功率補償器（SVC）、靜止無功補償器（STATCOM）、柔性交流輸電綫路（FACTS）等裝置對穩定性的影響。 係統頻率和電壓控製：重點介紹調頻調壓係統的工作原理，包括一次調頻、二次調頻以及自動電壓調節器（AVR）的建模與仿真。讀者將學習如何分析和優化控製係統的性能，確保係統頻率和電壓的穩定。 電力電子在電力係統中的應用：隨著可再生能源接入和電網智能化的發展，電力電子技術在現代電力係統中扮演著越來越重要的角色。本書將介紹包括換流器、高壓直流輸電（HVDC）、柔性直流輸電（LCC-HVDC）、統一潮流控製器（UPFC）等在內的電力電子裝置的建模方法，並對其在電力係統中的運行進行仿真分析。 新能源並網仿真：針對風力發電、太陽能發電等分布式新能源發電並網的挑戰，本書將介紹相應的建模方法，並仿真分析其對電網的影響，以及如何通過控製策略保證並網的穩定性。 高級仿真技術與應用：除瞭基礎和經典課題，本書還觸及一些更高級的仿真技術和應用，為讀者提供更廣闊的視野。這可能包括： 實時仿真：介紹實時仿真技術在電力係統中的應用，以及如何利用相關硬件和軟件平颱實現。 參數辨識與模型優化：講解如何利用仿真工具結閤實際測量數據進行電力係統參數的辨識和模型優化。 混閤仿真：介紹不同仿真方法的結閤，如數字仿真與模型檢驗語言（PSCAD/EMTDC）等工具的協同使用。 智能控製策略仿真：探討如模糊控製、神經網絡控製等在電力係統中的應用，並進行仿真驗證。 特色與優勢 緊密結閤實踐：本書強調理論與實踐相結閤，所有建模和仿真示例均直接在MATLAB/Simulink環境下完成，並配以清晰的步驟指導和詳細的解釋。讀者可以通過模仿和修改示例，快速掌握仿真技能。 循序漸進的教學設計：內容安排循序漸進，從易到難，適閤不同層次的讀者。即使是初次接觸電力係統仿真的讀者，也能在本書的引導下逐步建立起完整的知識體係。 豐富的案例分析：書中提供瞭大量貼近實際工程應用的案例，涵蓋瞭不同類型的電力係統問題，有助於讀者理解理論知識的實際應用價值。 最新版本軟件支持：本書基於MATLAB/Simulink最新版本進行編寫，確保瞭內容的先進性和實用性，讀者可以直接應用到當前的工程實踐和學術研究中。 深入的原理剖析：在講解仿真方法的同時，本書也深入剖析瞭背後所涉及的電力係統理論和數學模型，幫助讀者不僅知其然，更知其所以然。 解決實際問題的能力培養：本書的目標是培養讀者獨立解決電力係統建模與仿真問題的能力，使其能夠靈活運用仿真工具分析復雜係統、評估設計方案、優化運行策略。 本書適閤讀者 電力係統工程技術人員：需要利用仿真工具進行係統設計、運行分析、故障診斷、性能評估的工程師。 高校電力係統相關專業在校生：學習電力係統基礎理論、自動控製、電力電子等課程的學生，將仿真能力作為重要實踐技能。 研究生及博士生：進行電力係統領域前沿研究，需要運用仿真工具進行理論驗證和模型開發的科研人員。 對電力係統建模與仿真感興趣的愛好者：希望係統學習和掌握相關技術的個人。 通過學習本書，讀者將能夠熟練掌握MATLAB/Simulink在電力係統建模與仿真方麵的各項功能，深刻理解電力係統運行機理，並能夠獨立完成各種復雜的電力係統仿真分析任務，從而在電力係統的學習、研究和工程實踐中取得更大的成就。

評分☆☆☆☆☆

這本書的理論深度和實踐廣度令人印象深刻。我之前嘗試過一些其他的書籍，但要麼理論過於晦澀難懂，要麼實踐部分過於片麵，無法真正解決實際問題。而《MATLAB/Simulink電力係統建模與仿真（第2版）》在這方麵做得非常齣色，它不僅提供瞭堅實的理論基礎，還通過大量的實例演示瞭如何在Simulink中實現各種電力係統的建模和仿真。我特彆贊賞書中對於暫態穩定分析、諧波分析等高級主題的講解，這些內容對於我未來的學習和研究至關重要。而且，書中的代碼示例也非常規範和易於理解，方便我藉鑒和修改。

評分☆☆☆☆☆

作為一名希望深入理解電力係統動力學和控製原理的學生，《MATLAB/Simulink電力係統建模與仿真（第2版）》是一本不可多得的寶藏。書中的講解不僅限於技術層麵的操作，更注重於培養讀者對電力係統行為的直覺理解。作者通過生動的比喻和詳實的數學推導，將復雜的概念變得清晰透徹。我尤其欣賞書中對不同仿真場景下係統響應的分析，這讓我能夠更深刻地理解各種擾動對係統穩定性的影響。這本書為我打下瞭堅實的理論和實踐基礎，為我未來的學術探索和職業發展奠定瞭堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的學習體驗感極佳！我之前嘗試過一些英文版的Simulink教程，但總覺得在理解上有些障礙。《MATLAB/Simulink電力係統建模與仿真（第2版）》的中文錶述非常流暢自然，用詞專業且易於理解，讓我能夠毫無壓力地沉浸在學習中。書中的插圖和圖錶也清晰明瞭，有效地輔助瞭概念的傳達。我最喜歡的是書的排版設計，章節劃分清晰，內容過渡自然，讓人能夠一口氣讀下去，並且在閱讀過程中不斷産生新的思考和靈感。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是為我量身定製的！我是一名在大三學習電力係統分析課程的學生，對理論知識掌握得不錯，但在實踐操作方麵總是感到力不從心。《MATLAB/Simulink電力係統建模與仿真（第2版）》以其豐富而翔實的案例，將抽象的理論具象化，讓我能夠直觀地理解各種電力係統現象。書中的每一個仿真實驗都緊密聯係理論知識，讓我能夠在實踐中鞏固和加深對概念的理解。我特彆喜歡書中提供的仿真模型，可以直接下載和修改，極大地節省瞭我從零開始搭建模型的時間，讓我能夠更專注於分析和研究。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直讓我驚艷！作為一個剛開始涉足電力係統仿真領域的學生，我一直在尋找一本既能打好理論基礎，又能快速上手實踐的教材。《MATLAB/Simulink電力係統建模與仿真（第2版）》完全超齣瞭我的預期。首先，它的內容組織非常閤理，從最基礎的電力係統元件建模開始，逐步深入到復雜的係統分析和控製設計。作者的講解清晰易懂，即使是復雜的概念，也能被分解成易於理解的步驟。我尤其喜歡書中對Simulink庫的詳細介紹，各種模塊的功能和使用方法都講解得非常到位，讓我能夠快速地在Simulink環境中搭建模型。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在電力行業工作的工程師，對傳統的建模和仿真方法感到有些力不從心，希望能夠掌握更先進的技術。《MATLAB/Simulink電力係統建模與仿真（第2版）》為我提供瞭絕佳的機會。書中對Simulink在現代電力係統分析中的應用進行瞭全麵的介紹，從基礎建模到高級仿真，都進行瞭深入的探討。我特彆喜歡書中關於模型驗證和不確定性分析的內容，這對於我提高仿真結果的可靠性非常有幫助。而且，書中的案例研究也涵蓋瞭廣泛的應用領域，讓我能夠從中找到與自己工作相關的解決方案。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在電力設備研發領域工作的工程師，我一直在尋找能夠幫助我提升仿真能力的工具和資源。《MATLAB/Simulink電力係統建模與仿真（第2版）》為我打開瞭新的視野。這本書不僅僅是關於MATLAB/Simulink的操作指南，更重要的是它深入探討瞭電力係統建模的內在邏輯和仿真方法的精髓。作者在書中對不同建模方法的優劣進行瞭詳細的比較分析，並給齣瞭具體的應用場景建議，這對於我選擇閤適的仿真策略非常有幫助。此外，書中關於模型驗證和仿真結果分析的部分也讓我受益匪淺，幫助我更加嚴謹地進行仿真研究。

評分☆☆☆☆☆

我是一名電氣工程專業的博士生，在進行電力電子變換器建模和控製研究。《MATLAB/Simulink電力係統建模與仿真（第2版）》在這一領域提供瞭非常深入的講解。書中關於開關變換器、電機驅動等電力電子係統的建模方法和仿真技巧，讓我受益匪淺。我特彆關注書中關於高級控製算法在Simulink中的實現，這為我設計和優化控製策略提供瞭重要的參考。而且，書中對模型精度和計算效率的權衡分析，也幫助我更好地理解仿真模型的設計原則。

評分☆☆☆☆☆

我是一名從事新能源並網研究的研究生，對於如何高效地模擬和評估新能源發電係統在電網中的錶現感到睏惑。《MATLAB/Simulink電力係統建模與仿真（第2版）》提供瞭一個絕佳的解決方案。書中詳細介紹瞭如何利用Simulink對光伏、風力發電等新能源模型進行構建，並模擬其並網過程中的各種動態特性。我尤其喜歡書中關於控製策略設計和仿真驗證的部分，這直接解決瞭我在實際工作中遇到的難題。通過學習這本書，我對新能源並網的仿真分析有瞭更深刻的認識，也更加自信能夠應對未來的研究挑戰。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在電力調度中心工作的技術人員，我需要對各種電網運行場景進行仿真分析，以評估係統穩定性和安全性。《MATLAB/Simulink電力係統建模與仿真（第2版）》為我提供瞭一個強大的工具箱。書中關於電網故障分析、負荷預測仿真等章節，為我解決實際工作中的問題提供瞭寶貴的思路。我特彆欣賞書中對於大尺度電網建模的介紹，這對於我理解和模擬復雜電網係統非常有幫助。而且，作者在書中強調瞭仿真結果的解讀和分析，這對於我做齣準確的調度決策至關重要。

評分☆☆☆☆☆

書的內容還沒仔細看，齣第二版瞭，應該還不錯。

評分☆☆☆☆☆

還沒看呢

評分☆☆☆☆☆

還沒看呢

評分☆☆☆☆☆

還沒看呢

評分☆☆☆☆☆

書的內容還沒仔細看，齣第二版瞭，應該還不錯。

評分☆☆☆☆☆

書的內容還沒仔細看，齣第二版瞭，應該還不錯。

評分☆☆☆☆☆

很好，收到瞭

評分☆☆☆☆☆

還沒看呢

評分☆☆☆☆☆

書的內容還沒仔細看，齣第二版瞭，應該還不錯。