1、 信 息 工 程 系信 息 工 程 系 电力系统分析课程设计报告书电力系统分析课程设计报告书 题目: 电力系统短路故障的计算机算法程序设计 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 2012 年 03 月 15 日 信息信息工程学院课程设计任务书工程学院课程设计任务书 学生 姓名 学 号 成 绩 设计 题目 电力系统故障分析 设 计 内 容 给定的系统接线图，按照要求手工计算出各种简单故障的电气量值； 设 计 要 求 1计算机计算原理 应用计算机进行电力系统计算，首先要掌握电力系统相应计算的数学模型； 其次是运用合理的计算方法；第三则是选择合适的计算机语言编制计
2、算程序。 建立电力系统计算的相关数学模型，就是建立用于描述电力系统相应计算的 有关参数间的相互关系的数学方程式。该数学模型的建立往往要突出问题的主要 方面，即考虑影响问题的主要因素，而忽略一些次要因素，使数学模型既能正确 地反映实际问题，又使计算不过于复杂。 运用合理的计算方法，就是要求所选用的计算方法能快速准确地得出正确结 果，同时还应要求在解算过程中占用内存少，以利提高计算机的解题规模。 选择合适的语言编写程序，就是首先确定用什么计算机语言来编制程序；其 次是作出计算的流程图；第三根据流程图用选择的语言编写计算程序。然后上机 调试，直到语法上无错误。 所编制的程序难免存在逻辑错误，因此先用
3、一个已知结果的系统作为例题进 行计算。用程序计算的结果和已知结果相比较，如果结果相差甚远就要逐步分析 程序的计算步骤，查出问题的出处；如果结果比较接近，则逐步分析误差来源； 直到结果正确为止。 最后将所编制出的正确计算程序，用于电力系统的实际计算。 2电力系统短路计算计算机算法 一般在电力系统短路计算中，多数情况下只要计算短路电流、电压的周期分 量起始值。因此，电力系统短路电流计算的数学模型，可归结为求解短路故障初 始状态下的等值电路稳态解的问题。对于三相对称短路，可建立一相等值电路的 计算模型，对于不对称短路，则可应用对称分量法建立系统的正、负、零序网络， 从而建立故障计算的序网模型。 时
4、间 安 排 参 考 资 料 （1）对称短路计算 有关数学模型和原理框图以及已知结果的例题，参见电力系统分析第六 章。常用的计算方法为节点导纳矩阵法或节点阻抗矩阵法，其形成方法分别参见 电力系统分析第四章。 （2）简单不对称短路计算 有关数学模型、原理框图以及已知结果的例题参见电力系统分析第八章 8-4 节 一、任务设计阶段： （一） 计算的假设 1、 不计各元件的电阻，即 R=0； 2、 各元件的正序和负序电抗相等，即 X1=X2； 3、 不计线路电容电流的影响； 4、 计算简单短路故障时，各发电机电势的标幺值均为 E=j1。 5、 各种短路均为金属性短路，纵向不对称故障指一相断相和两相断相；
5、 6、 故障形式取 A 相为特殊相，故障计算以 A 相为基准相。 （二） 准备工作 1、 始数据计算 根 据 给 定 的 系 统 原 始 数 据 计 算 系 统 各 元 件 的 标 幺 值 参 数 ， 取 avBB UUMVAS,1000。 （1）发电机参数）发电机参数 计算公式：计算公式：X X “ d = = X X “ d N B S S B N U U 2 计算结果计算结果 厂名 编号 X “ d S N (MV A) UN(KV) X “ d (标幺值) A 厂 1#，2# 0.188 62.5 10.5 3.008 3#，4# 0.145 75.0 10.5 1.933 B厂 1#
6、 0.141 62.5 10.5 2.256 2#，3# 0.162 31.25 6.3 5.184 (2)变压器变压器 计 算 公式 ： 计 算 公式 ：X T = = 100 k U N B S S , )( 2 1 gkjgkijkiki UUUU (i,j,k,=1,2,3) 计算结果：计算结果： 厂站 编号 )(MVAS N 21k U 31k U 32k U 1 X 2 X 3 X T X A 厂 1#、2# 60.0 11.16 1.86 3#、4# 90.0 10.25 1.139 B厂 1# 63.0 10.5 1.667 2#、3# 31.5 10.5 3.333 C 站 31.5 9.81 16.16 5.91 3.184 -0.070 1.946 D 站 50.0 9.82 17.5 6.23 2.109
