电力系统短路故障的计算机算法程序设计课程设计报告书.doc

信息工程学院
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:
2013年 3月 14日
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
电力系统短路故障的计算机算法程序设计
设
计
内
容
电力系统故障的计算程序设计及编制和调试。
设
计
要
求
。
。
、编制、调试出相关的通用计算程序。
。
时
间
安
排
3月5日-3月8日
3月12日-3月14日
参
考
资
料
(上、下) 何仰赞华中科技大学出版社

***出版社

目录
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参考资料 13



随着电子计算机的发展与完善,运算能力已日新月异,人工运算的时代慢慢隐形化,
程序化计算设计必将成为主体。为此,运用计算机计算短路电流已成为可能,也会带来很大的方便。
依照所给的电力系统,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使同学对电力系统分析有
进一步理解,同时加强计算机实际应用能力的训练。
所谓短路,是指电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地之间的“短接”。在电力系统正常运行时,除中性点外,相与相或相与地之间是绝缘的。如果由于某种原因使其绝缘破坏而构成了通路,我们就称电力系统是发生了短路故障。在三相系统中,短路故障可分为两大类:即对称短路(三相短路)和不对称短路(两相短路、两相接地短路、单相接地短路)。其中三相短路虽然发生的机会较少,但情况严重,又是研究其它短路的基础。所以我们先研究最简单的三相短路电流的暂态变化规律。

在大量实际计算中,短路计算有着比较固定的方式,这就为计算机计算垫定了基础,根据电力系统三相对称短路的特点,建立了合理的三相短路的数学模型,在此基础上, 形成电力系统短路电流实用汁算方法;。.
其原理如下:

在电力系统分析的第四章中学到了矩阵方程:YV=I,故由矩阵性质得:V=ZI

利用节点阻抗矩阵计算短路电流如图所示,假定系统中的节点f经过过渡阻抗发生短路。对于正常状态的网络而言,发生短路相当于在故障节点f增加了一个注入电流。因此,网络中任一节点i的电压可表示为:
公式一:
由式可见,任一节点i的电压都由两项叠加而成。第一项是当时由网络内所有电源在节点i产生的电压,也就是短路前瞬间正常运行状态下的节点电压,记为。第二项是当网络中所有电流源都断开,电势源都短接时,仅仅由短路电流在节点i产生的电压。这两个分量的叠加,就等于发生短路后节点i的实际电压,即
公式二也适用于故障节点f,于是有:
是故障节点f的自阻抗,也称输入阻抗。根据故障的边界条件:
由以上两个方程式解出:


MATLAB是一门用途广泛的语言,它提供了专业水平的符号计算,文字处理,可视化建模仿真和实时控制等功能。
MATLAB的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB来解决问题要比用C,FORTRAN等语言方便的多。在新的版本中也加入了对C,FORTRAN,c++ ,JAVA的支持,可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用。
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