电力系统分析课程设计--潮流计算和短路计算的程序实现

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1、信息工程学院(课程设计) 1 电力系统的潮流计算和短路故障的计算机 算法程序设计 信息工程学院(课程设计) 2 信息工程学院课程设计任务书信息工程学院课程设计任务书 学生姓名 学 号 成 绩 设计题目 电力系统的潮流计算和短路故障的计算机算法程序设计 设 计 内 容 1.选择合适的计算机编程语言，在此选用 matlab 的 m 语言； 2.理解牛顿拉夫逊算法计算方法和具体计算流程，并在计算机上编程和调试，和教材上的 结果进行比较，最终得到正确结果； 3.建立电力系统计算的相关数学模型，就是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，就是建

2、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； 4.会做出三相对称短路的等效电路图以及不对称短路的正序，负序，零序等效图； 5.理解正序定则，并且会用正序定则进行各种短路故障的计算； 6.用 simulink 搭建出短路故障的模型，利用仿真结果与编程计算的结果进行比较，并验 证编程计算结果的正确性。 设 计 要 求 潮流计算： 1.在读懂程序的基础上画出潮流计算基本流程图； 2.通过输入数据，对电力系统分析教材上的例 11-5 进行潮流计算并输出结果； 3.会用 Auto CAD 和 multisim 等软件画电力系统图和等效电路图。 短路计算： 1在对称短路计算、简单不对称

3、短路计算中都进行计算； 2计算机语言自选； 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； 5要求计算的题目：采用所编制的程序进行电力系统分析上册 例 6-3 题，例 8-1 题。 时 间 安 排 2013 年 3 月 10 日-3 月 12 日 查阅电力系统短路故障相关资料； 2013 年 3 月 13 日-3 月 15 日 网上查询电力系统的潮流计算和短路故障的计算机算法资料； 2013 年 3 月 16-3 月 19 日 对相应的题目分析详细的解法， 确定编程语言， 学习 matlab 编程 和 simulink 建模； 2013 年 3 月 20-3 月

4、30 日 掌握 matlab 编写的算法，并上机调试； 2013 年 4 月 6 日-4 月 14 日 完成设计论文，并检查上交。 参 考 资 料 1电力系统分析 华中科技大学出版社 何仰赞，温增银； 2电路原理 清华大学出版社 汪建； 3Matlab/Simulink 电力系统建模与仿真 机械工业出版社 于群，曹娜； 4电力系统分析学习指导书 中国电力出版社 王葵； 5matlab 从入门到精通 人民邮电出版社 胡晓东，董辰辉； 6电力系统故障的计算机辅助分析 重庆大学出版社 米麟书等 信息工程学院(课程设计) 3 目录 一潮流计算. 4 1 电力系统图及初步分析 4 1.1 电力系统图及设

5、计任务 4 1.2 初步分析. 4 2 牛顿-拉夫逊法简介 . 5 2.1 概述 5 2.2 一般概念. 5 2.3 潮流计算的修正方程 . 6 2.4 直角坐标表示的修正方程 6 3 程序设计 . 10 3.1 程序流程图 . 10 3.2 潮流计算程序运行结果如下： 10 二 三相短路计算 14 2.1 计算原理：利用节点阻抗矩阵计算短路电流 . 14 2.2 三相短路计算流程图： . 15 2.3 习题实例 16 2.4 三相短路计算程序及结果如下：. 17 三不对称短路计算 19 3.1 不对称短路课程设计的题目 19 3.2 课程设计的设计任务及设计大纲 . 19 3.3 电力系统不

6、对称故障时元件的序参数和等值电路 20 3.3.1 电力系统不对称故障时用标幺值表示的各序等值电路 20 3.4 电力系统不对称故障时各序等值电路的化简与计算. 21 3.4.1 正序等值电路的化简计算 . 21 3.4.2 负序等值电路的化简计算 22 3.4.3 零序等值电路的化简计算 23 3.5 电力系统不对称故障时元件参数的计算 . 23 3.5.1 理论分析 23 3.5.2 各元件各序等值电路电抗标幺值的计算 24 3.6 电力系统不对称故障分析与计算 27 3.6.1 单相接地短路 28 3.6.2 两相直接接地短路 . 29 3.6.3 两相短路 31 3.7 正序等效定则的内容 . 32 3.8 短路计算的 matlab/simulink 模型如下：. 33 3.9.1 变压器和线路参数设置： 333 3.9.2 短路模块和负载模块的参数设置 344 3.9.3 故障相短路相电流和相电压波形 355 设计总结.366 参考文献.377 附录38