第1章 概述 1

1.1 电力系统常用仿真软件简介 1

1.2 MATLAB/SIMULINK概述 2

1.2.1 MATLAB/SIMULINK发展简史 2

1.2.2 MATLAB/SIMULINK产品分类 5

1.2.3 MATLAB/SIMULINK的特点 7

1.3 简单电路演示 9

习题 15

第2章 MATLAB编程基础 16

2.1 MATLAB的工作环境 16

2.1.1 MATLAB程序主界面 16

2.1.2 文本编辑窗口 20

2.2 MATLAB语言的基本元素 21

2.2.1 变量 21

2.2.2 赋值语句 21

2.2.3 矩阵及其元素的表示 23

2.3 矩阵的MATLAB运算 27

2.3.1 矩阵的代数运算 27

2.3.2 矩阵的关系运算 30

2.3.3 矩阵的逻辑运算 31

2.4 MATLAB的程序流程控制 32

2.4.1 循环控制结构 32

2.4.2 条件转移结构 33

2.5 M文件的编写 34

2.5.1 命令文件 34

2.5.2 函数文件 37

2.6 MATLAB的图形绘制 39

2.6.1 二维图形的绘制 40

2.6.2 三维图形的绘制 47

2.6.3 图形对象属性设置 50

2.7 MATLAB编程仿真与应用 52

2.7.1 简单电路仿真中的应用 52

2.7.2 电力信号分析处理中的应用 55

习题 56

第3章 SIMULINK应用基础 59

3.1 SIMULINK仿真环境 59

3.1.1 SIMULINK模块库浏览器 59

3.1.2 SIMULINK仿真平台 60

3.2 SIMULINK的基本操作 62

3.2.1 模块及信号线的基本操作 62

3.2.2 系统模型的基本操作 64

3.2.3 子系统的建立与封装 64

3.3 SIMULINK系统建模 70

3.4 SIMULINK运行仿真 74

3.4.1 运行仿真过程 74

3.4.2 仿真参数的设置 75

3.4.3 示波器的使用 77

3.5 SIMULINK模块库 80

3.5.1 标准SIMULINK模块库 80

3.5.2 电力系统模块库 81

3.6 SIMULINK系统仿真应用 83

3.6.1 一般控制系统中的仿真应用 83

3.6.2 简单电路系统中的仿真应用 86

习题 90

第4章 电力系统主要元件等效模型 92

4.1 同步发电机模型 92

4.1.1 同步发电机等效电路 92

4.1.2 简化同步电机模块 93

4.1.3 同步电机模块 97

4.2 电力变压器模型 106

4.2.1 三相变压器等效电路 106

4.2.2 双绕组三相变压器模块 107

4.2.3 互感线圈 115

4.2.4 其它 116

4.3 输电线路模型 116

4.3.1 输电线路等效电路 117

4.3.2 RLC串联支路模块 117

4.3.3 PI型等效电路模块 118

4.3.4 分布参数线路模块 119

4.4 负荷模型 125

4.4.1 静态负荷模块 125

4.4.2 三相动态负荷模块 126

4.4.3 异步电动机模块 126

4.4.4 直流电机模块 133

习题 136

第5章 电力电子电路仿真分析 138

5.1 电力电子开关模块 138

5.1.1 二极管模块 139

5.1.2 晶闸管模块 141

5.1.3 可关断晶闸管模块 145

5.1.4 电力场效应晶体管模块 148

5.1.5 绝缘栅极双极性晶体管模块 152

5.1.6 理想开关模块 156

5.2 桥式电路模块 160

5.2.1 三电平桥式电路模块 160

5.2.2 通用桥式电路模块 163

5.3 驱动电路模块 168

5.3.1 同步6脉冲发生器 168

5.3.2 同步12脉冲发生器 172

5.3.3 PWM脉冲发生器 178

习题 184

第6章 电力系统稳态与暂态仿真 187

6.1 Powergui模块 187

6.1.1 主窗口功能简介 187

6.1.2 稳态电压电流分析窗口 189

6.1.3 初始状态设置窗口 190

6.1.4 潮流计算和电机初始化窗口 191

6.1.5 LTI视窗 192

6.1.6 阻抗依频特性测量窗口 193

6.1.7 FFT分析窗口 194

6.1.8 报表生成窗口 196

6.1.9 磁滞特性设计工具窗口 196

6.1.10 计算RLC线路参数窗口 198

6.2 电力系统稳态仿真 199

6.2.1 连续系统仿真 199

6.2.2 离散系统仿真 204

6.2.3 相量法仿真 208

6.3 电力系统电磁暂态仿真 209

6.3.1 断路器模块 209

6.3.2 暂态仿真分析 214

6.4 电力系统机电暂态仿真 219

6.4.1 输电系统的描述 220

6.4.2 单相故障 222

6.4.3 三相故障 223

习题 223

第7章 高压电力系统的电力装置仿真 227

7.1 输电线路串联电容补偿装置仿真 227

7.1.1 系统描述 227

7.1.2 初始状态设置和稳态分析 230

7.1.3 暂态分析 231

7.1.4 频率分析 234

7.1.5 母线B2故障时的暂态分析 236

7.2 基于晶闸管的静止无功补偿装置仿真 238

7.2.1 系统描述 239

7.2.2 SVC的稳态和动态特性 241

7.2.3 TSC1换相失败的仿真 243

7.3 基于GTO的静止同步补偿装置仿真 244

7.3.1 系统描述 244

7.3.2 STATCOM的稳态和动态特性 247

7.4 基于晶闸管的HVDC系统仿真 249

7.4.1 系统描述 249

7.4.2 直流和交流系统的频率响应 252

7.4.3 系统启/停的稳态和阶跃响应 253

7.4.4 直流线路故障 254

7.4.5 逆变器交流侧a相接地故障 255

7.5 基于VSC的HVDC系统仿真 256

7.5.1 系统描述 256

7.5.2 动态特性仿真 260

第8章 定制模块 263

8.1 定制非线性模块 263

8.1.1 非线性电感模块 263

8.1.2 定制非线性电阻元件 271

8.1.3 定制模块库 274

8.2 S函数的编写及应用 275

8.2.1 S函数模块 275

8.2.2 S函数的编写 276

附录A SIMULINK仿真平台菜单栏 285

附录B SIMULINK仿真平台工具栏 288

附录C SIMULINK模块库 290

附录D SimPowerSystems模块库 300

参考文献 311 2100433B

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。

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。

这是一本针对电气工程及其自动化专业的MATI,AB/Simulink仿真入门教材。《MATLAB/Simulink电力系统建模与仿真》涵盖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主干课程。《MATLAB/Simulink电力系统建模与仿真》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，以帮助读者在学习MATLAB的过程中巩固专业知识，较快地进入电力系统仿真这一领域。《MATLAB/Simulink电力系统建模与仿真》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MAT[AB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。《MATLAB/Simulink电力系统建模与仿真》可作为高等院校电气工程及其自动化专业的本科、专科教材，也可作为电气工程相关专业研究生、电力系统工程技术人员的参考书。