电力系统自动化课程设计--电力系统短路故障的计算机算法程序设计

1、 电力系统自动化课程设计电力系统自动化课程设计 电力系统短路故障电力系统短路故障的的 计算机算法程序设计计算机算法程序设计 学院：信息科学与工程学院 班级： 学号： 姓名： 指导老师： 完成时间：2012 年 1 月 12 日 前言：前言： 应用计算机对电力系统进行分析计算时，需要掌握电力系统的数学模型、 计算方法和程序设计三方面的知识。 电力系统的数学模型是对电力系统运行状态的一种数学描述。通过数学模 型可以把电力系统中物理现象的分析归结为某种形式的数学问题。 电力系统的数 学模型主要包括电力网络的数学模型、发电机的数学模型以及负荷的数学模型。 本课程设计所解决的问题是：基于电力系统的数学模

2、型，根据电力系统短 路故障的计算方法，选择合适的计算机语言，编制短路电流计算程序，从而简化 短路电流的计算。 一、课程设计的目的： 根据所给的电力系统，编制短路电流计算程序，通过计算机进行调试，最后 完成一个切实可行的电力系统计算应用程序， 通过自己设计电力系统计算程序不 仅可以加深学生对短路计算的理解，还可以锻炼学生的计算机实际应用能力。 二、课程设计的内容： 电力系统故障的计算机程序设计、编制和调试。 三、课程设计的要求： 1、在对称短路计算、简单不对称短路计算中任选一种进行计算； 2、自选计算机语言； 3、设计、编制、调试出相关的通用计算程序； 4、输入/输出数据一律以文件格式形成。 对

3、称短路计算的输入/输出数据 输入数据包括：节点数、支路数、故障节点、支路参数（支路首端号、支 路末端号和支路电抗值） 输出数据包括：节点导纳矩阵或阻抗矩阵、故障点电流、各支路电流、各 节点电压 不对称短路计算的输入/输出数据 输入数据包括：节点数、支路数、故障节点、支路参数（支路首端号、支 路末端号和支路正序电抗值、支路负序电抗值、支路零序电抗值） 输出数据包括：故障点电流、各支路电流、各节点电压的序分量和相分量 目录：目录： 基本原理 4 数学模型 4 计算方法 5 程序实现 8 原理框图 8 程序代码 8 实例分析 10 参考文献 12 基本原理基本原理 用计算机程序实现电力系统短路故障的

4、计算需完成两部分工作，一是根据 计算原理选择计算用的数学模型和计算方法，即计算用的数学公式；二是根据所 选定的数学模型和计算方法编制计算程序。 数学模型数学模型 计算短路电流 I，实质上就是求解交流电路的稳态电流，其数学模型也就 是网络的线性代数方程组，一般选用网络节点方程，即用节点阻抗矩阵或节点导 纳矩阵描述的网络方程。 下图给出了计算短路电流I（及其分布）的等值网络。图中 G 代表发电机端 电压节点（如果有必要也可以包括某些大容量的电动机） ，发电机等值电动势为 E，电抗为x；D 代表负荷节点，以恒定阻抗代表负荷；f 点为短路点（经zf短 路） 。 G1 G2 D1 D2 ZD1ZD2 E1E2 xd1xd2 对于故障分量网络，一般用节点方程描述，即网络的数学模型或者用节点阻 抗矩阵或者节点导纳矩阵。 在电力系统潮流计算的数学模型中网络方程式即用节点导纳矩阵 Y 表示。Y 阵的元素与原始网络支路参数的关系简明，易于由网络电路图直观的形成。节点 阻抗矩阵 Z 是 Y 的逆矩阵，它的元素与短路电流计算直接相关。 计算方法计算方法 用节点导纳矩阵的计算方