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本書共9章，第1章為MATLAB基礎(chǔ)知識(shí)；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(jì)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。

　　自本書2011年第1版完稿以來.已經(jīng)過了6年.作為專業(yè)課程教材和自學(xué)參考書.本書在編寫時(shí).以電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的主干課程為主線.包括了電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析、電力系統(tǒng)暫態(tài)分析、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、高壓直流輸電、柔性輸電以及風(fēng)力發(fā)電等課程的主要內(nèi)容.并且各仿真例程都提供了源程序.方便了讀者的學(xué)習(xí).因此出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(duì)書中仿真例程的建議.希望對(duì)仿真內(nèi)容進(jìn)一步完善.在機(jī)械工業(yè)出版社的敦促與幫助下.我們進(jìn)行了本書第2版的編寫.在本書的編寫中.在新的MATLAB界面下對(duì)各仿真例程進(jìn)行了編輯與仿真.修改了原書中的一些錯(cuò)誤.本書第1、2、4、7、8章由于群編著.第3、5、6、9章由曹娜編著.全書由于群統(tǒng)稿.在本書的編寫過程中.碩士研究生于夢瑤、馮知海、史文秀、曹爽爽、馮安強(qiáng)、楊亞麗等幫助完成了書中的部分算例、書稿的輸入工作.在此謹(jǐn)對(duì)他們表示衷心的感謝.由于編者的理論水平和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)有限.書中難免有不當(dāng)或錯(cuò)誤之處.懇請讀者批評(píng)指正.編著者

　　第1版前言MATLAB是當(dāng)前國際認(rèn)可的最優(yōu)秀的科技應(yīng)用軟件之一.它以矩陣運(yùn)算為基礎(chǔ).把計(jì)算可視化程序設(shè)計(jì)融合到了一個(gè)交互的工作環(huán)境中.可實(shí)現(xiàn)工程計(jì)算、算法研究、建模和仿真、數(shù)據(jù)分析及可視化、科學(xué)和工程繪圖、應(yīng)用程序開發(fā)等功能.Simulink是MATLAB所提供的用來對(duì)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行建模、仿真和分析的集成環(huán)境.是結(jié)合了框圖界面和交互仿真能力的非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真工具.隨著電力工業(yè)的發(fā)展.電力系統(tǒng)的規(guī)模越來越大.許多大型電力科研實(shí)驗(yàn)很難進(jìn)行.一是受系統(tǒng)的規(guī)模和復(fù)雜性的限制.二是從系統(tǒng)的安全角度來講不允許進(jìn)行實(shí)驗(yàn).綜合上述兩種情況.尋求一種最接近電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行狀況的數(shù)字仿真工具十分必要.目前比較常用的電力系統(tǒng)仿真工具有邦納維爾電力局開發(fā)的BPA程序和EMTP程序、曼尼托巴高壓直流輸電研究中心開發(fā)的PSCAD/EMTDC程序以及中國電力科學(xué)研究院開發(fā)的電力系統(tǒng)分析綜合程序PSASP等.1998年.Mathworks公司推出電力系統(tǒng)模塊集(PowerSystemBlock)后.該功能逐漸被電力系統(tǒng)的研究人員所接受.使得MATLAB/Simulink在電力系統(tǒng)領(lǐng)域的應(yīng)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(dòng)化專業(yè)的教學(xué)過程中將MATLAB與專業(yè)內(nèi)容密切結(jié)合.將會(huì)使學(xué)生更好地理解和掌握課程內(nèi)容.但是在選取教材時(shí)卻遇到了很大的困難.雖然目前國內(nèi)與MATLAB/Simulink相關(guān)的書籍很多.可大多數(shù)都側(cè)重于MATLAB/Simulink的通用基礎(chǔ)知識(shí).而以電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)為背景的卻很少.很難在教學(xué)中應(yīng)用.因此筆者編寫了這本針對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的MATLAB/Simulink仿真入門教材.本書以電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)為主線.以MATLAB/Simulink為基礎(chǔ).力求涵蓋本專業(yè)的主干課程———電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析、電力系統(tǒng)暫態(tài)分析、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、高壓直流輸電、柔性輸電以及風(fēng)力發(fā)電等課程的主要內(nèi)容.各仿真例程都是相關(guān)課程的主要知識(shí)點(diǎn).并為讀者提供仿真源程序.本書共9章.第1章為MATLAB基礎(chǔ)知識(shí).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(jì)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.本書由于群和曹娜編著.第1、2、4、7、8章由于群編著.第3、5、6、9章由曹娜編著.全書由于群統(tǒng)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、周彥飛等幫助完成了書中的部分算例、書稿的輸入工作.在此謹(jǐn)對(duì)他們表示衷心的感謝.由于編者的理論水平和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)有限.書中難免有不當(dāng)或錯(cuò)誤之處.懇請讀者批評(píng)指正.編著者

目　　錄第２版前言第１版前言第１章　ＭＡＴＬＡＢ基礎(chǔ)知識(shí) １ �。�. １　ＭＡＴＬＡＢ簡介１　�。�. １. １　概述１　�。�. １. ２�。停粒裕蹋粒� 安裝與運(yùn)行２　１. ２�。停粒裕蹋粒� 工作環(huán)境３　１. ３�。停粒裕蹋粒� 的通用命令８ �。�. ４�。停粒裕蹋粒� 的計(jì)算基礎(chǔ) １０　　１. ４. １�。停粒裕蹋粒� 的預(yù)定義變量１０　�。�. ４. ２　常用運(yùn)算和基本數(shù)學(xué)函數(shù) １０　�。�. ４. ３　數(shù)值的輸出格式１２　１. ５　基本賦值和運(yùn)算１３ �。�. ６�。停粒裕蹋粒� 程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ) １５ �。�. ７�。停粒裕蹋粒� 的繪圖功能１９第２章�。樱椋恚酰欤椋睿� 仿真入門２４　２. １�。樱椋恚酰欤椋睿� 基本操作２４　�。�. １. １　運(yùn)行Ｓｉｍｕｌｉｎｋ２４　�。�. １. ２�。樱椋恚酰欤椋睿� 模塊庫２６　　２. １. ３�。樱椋恚酰欤椋睿� 模塊的操作２８ �。�. ２　運(yùn)行仿真及參數(shù)設(shè)置簡介３４　�。�. ２. １　運(yùn)行仿真３４　　２. ２. ２　仿真參數(shù)設(shè)置簡介３４ �。�. 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　�。�. ３. ２　仿真算法簡介３９ �。�. ４　子系統(tǒng)及其封裝４０　�。�. ４. １　創(chuàng)建子系統(tǒng) ４０　�。�. 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　�。�. １. １　同步發(fā)電機(jī)電氣部分?jǐn)?shù)學(xué)模型４７　�。�. １. ２　同步發(fā)電機(jī)機(jī)械部分?jǐn)?shù)學(xué)模型４８　�。�. 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　�。�. ２. １　變壓器數(shù)學(xué)模型５６　�。�. 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. 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 �。�. ４　負(fù)荷模型６２　�。�. ４. １　負(fù)荷的數(shù)學(xué)模型６３　�。�. ４. ２　基于電氣原理圖的負(fù)荷模型６４ �。�. ５　電力圖形用戶分析界面(Ｐｏｗｅｒｇｕｉ) 模塊６８　　３. ５. １�。校铮鳎澹颍纾酰� 模塊主窗口介紹６８　�。�. ５. ２　穩(wěn)態(tài)電壓電流分析窗口７０　�。�. ５. ３　初始狀態(tài)設(shè)置窗口７１　　３. ５. ４　潮流計(jì)算和電機(jī)初始化窗口７２　�。�. ５. ５�。蹋裕� 視窗７３　�。�. ５. ６　阻抗依頻特性測量視窗７３　�。�. ５. ７�。疲疲� 分析窗口７５　　３. ５. ８　報(bào)表生成窗口７６　�。�. ５. ９　磁滯特性設(shè)計(jì)工具窗口７６　�。�. ５. １０　計(jì)算ＲＬＣ線路參數(shù)窗口７８第４章�。停粒裕蹋粒� 在電力系統(tǒng)潮流計(jì)算中的應(yīng)用實(shí)例８０ �。�. １�。停粒裕校希祝牛� 軟件在電力系統(tǒng)潮流計(jì)算中的應(yīng)用實(shí)例８０　�。�. １. １　ＭＡＴＰＯＷＥＲ的安裝８０　�。�. １. ２�。停粒裕校希祝牛� 的主要技術(shù)規(guī)則８１　�。�. １. ３�。停粒裕校希祝牛� 應(yīng)用舉例８５ �。�. ２　Ｐｏｗｅｒｇｕｉ在簡單電力系統(tǒng)潮流計(jì)算中的應(yīng)用實(shí)例８８　�。�. 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(jì)算及設(shè)置９０　�。�. ２. ３　計(jì)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 �。�. １　無窮大功率電源供電系統(tǒng) 三相短路仿真９５　�。�. 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　�。�. １. ３　仿真結(jié)果及分析１０１ �。�. ２　同步發(fā)電機(jī)突然短路的暫態(tài) 過程仿真１０３　�。�. ２. １　同步發(fā)電機(jī)突然三相短路暫態(tài) 過程簡介１０３　�。�. 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(jì)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　�。�. ３. １　小電流接地系統(tǒng)中的單相接地故障特點(diǎn)簡介１１１　�。�. ３. ２　小電流接地系統(tǒng)仿真模型構(gòu)建１１１　�。�. 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 �。�. １　簡單電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性仿真分析１２０　�。�. １. １　電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性簡介１２０　�。�. １. ２　簡單電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性計(jì)算與仿真１２３ �。�. 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(jì)算１３２　�。�. ２. ３　簡單電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性仿真１３３第７章�。停粒裕蹋粒� 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(jì)實(shí)例１４０　�。�. １. １　減法濾波器(差分濾波器) 簡介１４０　�。�. １. ２　減法濾波器設(shè)計(jì)分析舉例１４１ �。�.

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