電力系統(tǒng)簡單不對(duì)稱故障的計(jì)算機(jī)算法

1、長 沙 學(xué) 院課程設(shè)計(jì)說明書題目電力系統(tǒng)簡單不對(duì)稱故障的計(jì)算機(jī)算法系(部)電子與通信工程系專業(yè)(班級(jí))電氣工程及其自動(dòng)化02姓名扶泗洲學(xué)號(hào)2009024106指導(dǎo)教師張丹，馮婉起止日期2012.12.22-2012.12.26電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計(jì)任務(wù)書系（部）：電子與通信工程系 專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師：馮婉課題名稱電力系統(tǒng)簡單不對(duì)稱故障的計(jì)算機(jī)算法設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生簡單不對(duì)稱故障時(shí)，用計(jì)算機(jī)編寫程序的方式完成電力網(wǎng)絡(luò)中短路參數(shù)的計(jì)算。要求：1、根據(jù)所給的電力系統(tǒng)，手算方式完成計(jì)算；2、編制計(jì)算程序，通過計(jì)算機(jī)調(diào)試，機(jī)算方式完成計(jì)算；3、提交一份完整的課程設(shè)計(jì)資料，包括原

2、理、手算過程、程序框圖、源程序、符號(hào)說明表、算例及計(jì)算結(jié)果、參考文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)總結(jié)等。 電力網(wǎng)絡(luò)具體見電力系統(tǒng)分析P340 16.4圖設(shè)計(jì)工作量1、 形成所給網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣，準(zhǔn)備原始數(shù)據(jù)，并手工計(jì)算短路電流；2、 復(fù)習(xí)系統(tǒng)三相短路的基本原理，建立數(shù)學(xué)模型；3、 確定合適的數(shù)值計(jì)算方法；4、 上機(jī)編程調(diào)試，分析；5、 仿真系統(tǒng)的短路參數(shù)，并與手工計(jì)算比較。進(jìn)度安排起止日期（或時(shí)間量）設(shè)計(jì)內(nèi)容（或預(yù)期目標(biāo)）備注第1天課題介紹，答疑，收集材料第2天學(xué)習(xí)MATLAB第3天手算短路參數(shù)，編寫計(jì)算機(jī)程序第4天編寫計(jì)算機(jī)程序并調(diào)試，比較手算與機(jī)算結(jié)果第5天編寫設(shè)計(jì)說明書教研室意見年 月 日系（部）主管領(lǐng)導(dǎo)意

3、見年 月 日長沙學(xué)院課程設(shè)計(jì)鑒定表姓名扶泗洲學(xué)號(hào)2009024106專業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化班級(jí)2設(shè)計(jì)題目指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師意見：評(píng)定成績： 教師簽名： 日期： 答辯小組意見：評(píng)定成績：答辯小組長簽名：日期：教研室意見：最終評(píng)定等級(jí)：教研室主任簽名：日期：說明課程設(shè)計(jì)成績分“優(yōu)秀”、“良好”、“中等”、“及格”、“不及格”五等。目錄摘 要5一前言5二.電力系統(tǒng)短路故障的基本知識(shí)62.1短路故障的概述6三.對(duì)稱分量法及其在計(jì)算中的應(yīng)用63.1不對(duì)稱三相量的分解6四簡單不對(duì)稱短路的分析與計(jì)算84.1單相（a相）接地短路84.2 兩相（b,c相）短路104.3兩相（b相和c相）短路 接地11五簡單不對(duì)稱

4、短路的計(jì)算機(jī)算法135.1簡單故障的計(jì)算程序原理13六設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)及記錄146.1設(shè)計(jì)要求146.2.手算數(shù)據(jù)14七.總結(jié)18參考文獻(xiàn)：19附錄20 摘 要在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，時(shí)常會(huì)發(fā)生故障，且大多是短路故障。短路通常分為三相短路、單相接地短路、兩相短路和兩相接地短路。其中三相短路為對(duì)稱短路，后三者為不對(duì)稱短路。電力運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)指出單相接地短路占大多數(shù)，因此分析與計(jì)算不對(duì)稱短路具有非常重要意義。分析計(jì)算不對(duì)稱短路方法很多，目前實(shí)際最常用的方法是對(duì)稱分量法。而以對(duì)稱分量法為核心的計(jì)算方法又可有解析法和計(jì)算機(jī)程序算法等，本論文的主要工作即介紹這兩種計(jì)算方法。解析法，是將微分方程代數(shù)化、暫態(tài)分析穩(wěn)態(tài)化、不

5、對(duì)稱轉(zhuǎn)化為對(duì)稱并疊加完成不對(duì)稱故障的分析與計(jì)算。計(jì)算機(jī)程序算法是在形成三個(gè)序網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣后，對(duì)其應(yīng)用高斯消去法求得故障端點(diǎn)等值阻抗，根據(jù)故障類型選用相應(yīng)公式計(jì)算各序電流、電壓，進(jìn)而合成三相電流、電壓。 MATLAB的基本數(shù)據(jù)單位是矩陣，它的指令表達(dá)式與數(shù)學(xué),工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB來解算問題要比用C,FORTRAN等語言完相同的事情簡捷得多.在新的版本中也加入了對(duì)C,FORTRAN,c+ ,JAVA的支持.可以直接調(diào)用,用戶也可以將自己編寫的實(shí)用程序?qū)氲組ATLAB函數(shù)庫中方便自己以后調(diào)用。 Matlab是一個(gè)高度集成的系統(tǒng)，集科學(xué)計(jì)算、圖

6、象處理、聲音處理于一體，具有極高的編程效率。近年來，Matlab已經(jīng)從最初的“矩陣實(shí)驗(yàn)室”，滲透到科學(xué)與工程計(jì)算的多個(gè)領(lǐng)域，在自動(dòng)控制、信號(hào)處理、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯、小波分析等多個(gè)方向，都有著廣泛的應(yīng)用。本文根據(jù)電力系統(tǒng)路的特點(diǎn)，建立了合理的短路的數(shù)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上，形成電力系統(tǒng)短路電流實(shí)用汁算方法編制了對(duì)任意一個(gè)電力系統(tǒng)在任意點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)短路電流及其分布的通用計(jì)算程序從一個(gè)側(cè)面展示了計(jì)算機(jī)應(yīng)用于電力系統(tǒng)的廣闊前景  根據(jù)所給的電力系統(tǒng)，編制短路電流計(jì)算程序，通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行調(diào)試，最后完成一個(gè)切實(shí)可行的電力系統(tǒng)計(jì)算應(yīng)用程序。 電力系統(tǒng)短路電流計(jì)算是電力系統(tǒng)運(yùn)行分析

7、，設(shè)計(jì)計(jì)算的重要環(huán)節(jié)，許多電業(yè)設(shè)計(jì)單位和個(gè)人傾注極大精力從事這一工作的研究。由于電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，隨著生產(chǎn)發(fā)展，技術(shù)進(jìn)步系統(tǒng)日趨擴(kuò)大和復(fù)雜化，短路電流計(jì)算工作量也隨之增大，采用計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算勢(shì)在并行。關(guān)鍵詞: 單相接地短路，兩相短路，兩相接地短路，對(duì)稱分量法，節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣一前言電力系統(tǒng)分析是一門介紹電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行分析、故障分析和暫態(tài)過程分析的課程。電力系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)為電力系統(tǒng)潮流計(jì)算、短路故障計(jì)算和穩(wěn)定計(jì)算。在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，時(shí)常會(huì)發(fā)生故障，其中大多數(shù)是短路故障（簡稱短路）。所謂短路，是指電力系統(tǒng)正常運(yùn)行情況以外的相與相之間或相與地（或中性線）之間的連接。產(chǎn)生短路的主要原因是電氣設(shè)備載流

8、部分的相間絕緣或相對(duì)地絕緣損壞。此外運(yùn)行人員在短路檢修后未拆除地線就加電壓等誤操作也會(huì)引起短路故障。短路問題是電力技術(shù)方面的基本問題之一。在發(fā)電廠、變電站以及整個(gè)電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行工作中，都必須事先進(jìn)行短路計(jì)算，以此作為合理選擇電氣接線、確定限制短路電流措施等的重要依據(jù)。為此計(jì)算短路時(shí)各種運(yùn)行參量（電流、電壓等）是非常必要的。 短路通常分為三相短路、單相接地短路、兩相短路和兩相接地短路。其中三相短路為對(duì)稱短路，后三者為不對(duì)稱短路。電力運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)指出，單相接地短路占大多數(shù)。因此分析與計(jì)算不對(duì)稱短路具有非常重要意義。二.電力系統(tǒng)短路故障的基本知識(shí)2.1短路故障的概述在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，時(shí)常發(fā)生故

9、障，其中大多數(shù)是短路故障。所謂短路：是指電力系統(tǒng)正常運(yùn)行情況以外的相與相之間或相與地（或中性線）之間的連接。除中性點(diǎn)外，相與相或相與地之間都是絕緣的。電力系統(tǒng)短路可分為三相短路，單相接地短路。兩相短路和兩相接地短路等。三相短路的三相回路依舊是對(duì)稱的，故稱為不對(duì)稱短路。其他的幾種短路的三相回路均不對(duì)稱，故稱為不對(duì)稱短路。電力系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)念表明，單相短路占大多數(shù)，上述短路均是指在同一地點(diǎn)短路，實(shí)際上也可能在不同地點(diǎn)同時(shí)發(fā)生短路，例如兩相在不同地點(diǎn)接地短路。依照短路發(fā)生的地點(diǎn)和持續(xù)時(shí)間不同，它的后果可能使用戶的供電情況部分地或全部地發(fā)生故障。當(dāng)在有由多發(fā)電廠組成的電力系統(tǒng)發(fā)生端來了時(shí)，其后果更為嚴(yán)重，

10、由于短路造成電網(wǎng)電壓的大幅度下降，可能導(dǎo)致并行運(yùn)行的發(fā)電機(jī)失去同步，或者導(dǎo)致電網(wǎng)樞紐點(diǎn)電壓崩潰，所有這些可能引起電力系統(tǒng)瓦解而造成大面積的停電事故，這是最危險(xiǎn)的后果。產(chǎn)生短路的原因很多主要有如下幾個(gè)方面（1）原件損壞，例如絕緣材料的自然老化，設(shè)計(jì)，安裝及維護(hù)不良所帶來的設(shè)備缺陷發(fā)展成短路，(2)氣象條件惡化，例如雷電造成的閃絡(luò)放電或避雷針動(dòng)作，架空線路由于大風(fēng)或?qū)Ь€覆冰引起電桿倒塌等。(3)違規(guī)操作，例如運(yùn)行人員帶負(fù)荷拉刀閘(4)其他，例如挖溝損傷電纜。在電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，短路計(jì)算是解決一系列技術(shù)問題所不可缺少的基本計(jì)算，比如在選擇發(fā)電廠和電力系統(tǒng)的主接線時(shí)為啦比較不同方案接圖

11、，進(jìn)行電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算，研究短路對(duì)用戶的影響。合理配置各種繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置并正確整定其參數(shù)都必須進(jìn)行短路的計(jì)算和分析.三.對(duì)稱分量法及其在計(jì)算中的應(yīng)用3.1不對(duì)稱三相量的分解人們?cè)陂L期的實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，在三相電路中，任意一組不對(duì)稱的三相相量（電壓或電流），可以分解為三組三相對(duì)稱的相量分量，式（2-1）。在線性電路中，可以用疊加原理對(duì)這三組對(duì)稱分量按照三相電路去解，然后將其結(jié)果疊加起來。就是不對(duì)稱三相電路的解答，這個(gè)方法就叫做對(duì)稱分量法。設(shè)，為三相系統(tǒng)中任意一組不對(duì)稱的三相量，可以分解為三組對(duì)稱的三序分量如下： （2.1）三相序分量如圖2-1所示： 正序分量 負(fù)序分量 零序分量 圖2-1 三序

12、分量正序分量：三相的正序分量大小相等，彼此相位相差，與系統(tǒng)正常對(duì)稱運(yùn)行對(duì)稱運(yùn)行方式下的相序相同，達(dá)到最大值，在電機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生正轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，這就是正序分量。此正序分量為一平衡的三相系統(tǒng)，因此有： 負(fù)序分量：三相的負(fù)序分量大小相等，彼此相位相差，與系統(tǒng)正常對(duì)稱運(yùn)行對(duì)稱運(yùn)行方式下的相序相反，達(dá)到最大值，在電機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生反轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，這就是正序分量。此正序分量為一平衡的三相系統(tǒng)，因此有： 零序分量：三相的零序分量大小相等，相位相同，三相的零序分量同時(shí)達(dá)到最大值，在電機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生漏磁，其合成磁場(chǎng)為零，這就是零序分量。 如果以A相為基準(zhǔn)相，各序分量有如下關(guān)系：正序分量： 負(fù)序分量： 零序分量： 其中： ； ；于是有：

13、（2-2） （2-3）則有： 其逆關(guān)系式為： （2-4） 這樣根據(jù)式（2-3）可以把三組三相對(duì)稱向量合成三個(gè)不對(duì)稱向量，而根據(jù)式（2-4）可以把三個(gè)不對(duì)稱向量分解成三組對(duì)稱量。四簡單不對(duì)稱短路的分析與計(jì)算電力系統(tǒng)發(fā)生不對(duì)稱故障時(shí)，無論是單相接地短路，還是兩相短路，兩相短路接地，只是短路點(diǎn)的電壓，電流出現(xiàn)不對(duì)稱，利用對(duì)稱分量法將不對(duì)稱的電流電壓分解為三組對(duì)稱的序分量，由于每一序系統(tǒng)中三相對(duì)稱，則在選好一相為基準(zhǔn)后，每一序只需要計(jì)算一相即可，用對(duì)稱分量法計(jì)算電力系統(tǒng)的不對(duì)稱故障。其大概步驟如下：（1）計(jì)算電力系統(tǒng)各個(gè) 原件的序阻抗；（2）制定電力系統(tǒng)的各序網(wǎng)絡(luò)；（3）由各序網(wǎng)絡(luò)和故障列出對(duì)應(yīng)方程；

14、（4）從聯(lián)立方程組解出故障點(diǎn)電流和電壓的各序分量，將相對(duì)應(yīng)的各序分量相加，以求得故障點(diǎn)的各相電流和電壓；（5）計(jì)算各序電流和各序電壓在網(wǎng)絡(luò)中的分布，進(jìn)而求得各指定支路的各相電流和指定節(jié)點(diǎn)的各相電壓。4.1單相（a相）接地短路單相接地短路時(shí)的系統(tǒng)接線圖如圖3-1所示，故障處的三相的邊界條件： 圖3-1 單相接地短路時(shí)的等值接線圖 用對(duì)稱分量表示為： （3-1）即有： （3-2）根據(jù)單相接地短路時(shí)的邊界條件（式3-1，式3-2）連接復(fù)合網(wǎng)，如圖3-2所示。由復(fù)合網(wǎng)圖可以寫出各序分量：圖3-2單相接地短路時(shí)的復(fù)合序網(wǎng) （3-3）于是可以用對(duì)稱分量法得到短路點(diǎn)的各相電流電壓： （3-4）短路點(diǎn)電流，電

15、壓的相量圖如圖3-3所示。這里按純電感性電路畫的，電流滯后電壓，若不是純電感電路，則電流與電壓角度由的阻抗角決定，一般小于。在相量圖中，將每相的序分量相加，得各相電流電壓的大小和相位。 圖3-3 單相接地時(shí)短路處的電流，電壓的相量圖4.2 兩相（b,c相）短路 兩相短路的系統(tǒng)接線如圖3-4所示，在k點(diǎn)發(fā)生b，c兩相短路。短路點(diǎn)的邊界條件：圖3-4兩相短路等值接線圖 用對(duì)稱分量表示為： （3-5）于是有： (3-6)由式（3-6）可知，故障點(diǎn)不與大地相連，零序電流無通路，因此無零序網(wǎng)絡(luò)。復(fù)合網(wǎng)絡(luò)是正負(fù)序網(wǎng)并聯(lián)后的網(wǎng)絡(luò)。如圖3-5所示：圖3-5兩相短路的復(fù)合序網(wǎng)圖從復(fù)合序網(wǎng)中可以直接求出電流，電壓

16、的各序分量： （3-7）由對(duì)稱分量法可求得短路點(diǎn)各相電流和電壓為： （3-8）短路點(diǎn)電壓和電流的相量圖。如圖3-6所示，這里任然是純電感電路。電流滯后電壓 圖3-6兩相接地短路點(diǎn)電流和電壓相量圖4.3兩相（b相和c相）短路 接地 兩相短路接地時(shí)系統(tǒng)接線圖如圖3-7所示，短路點(diǎn)的邊界條件為：圖3-7兩相短路接地的等值接線圖 用對(duì)稱分量表示為： （3-9） 由（3-9）可以畫出兩相短路接地的復(fù)合序網(wǎng)圖是三個(gè)序網(wǎng)并聯(lián)，如圖3-8所示，根據(jù)復(fù)合序網(wǎng)可求出電流，電壓各序分量： 圖3-8兩相短路接地的復(fù)合序網(wǎng)圖 （3-10）用對(duì)稱分量法合成各相電流電壓為： （ 3-11）短路點(diǎn)流入地中的電流為： （3-1

17、2）短路點(diǎn)電壓，電流的相量圖，如圖3-9所示。這里任然是純電感電路。電流滯后電壓 圖3-9兩相接地短路處的電壓電流相量圖五簡單不對(duì)稱短路的計(jì)算機(jī)算法5.1簡單故障的計(jì)算程序原理 1如果要求準(zhǔn)確計(jì)算故障前的運(yùn)行情況，則需要進(jìn)行潮流計(jì)算，在近似使用計(jì)算中，對(duì)短路故障可假設(shè)節(jié)點(diǎn)UI0I.均為1IGI2這里采用形成節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的方法。發(fā)電機(jī)的正序電抗用Xdn,可計(jì)算故障后瞬時(shí)量。發(fā)電機(jī)的負(fù)序的電抗近似等于Xdn.當(dāng)計(jì)算中不計(jì)負(fù)何影響時(shí)，在正，負(fù)序網(wǎng)絡(luò)中不接負(fù)何阻值。如果記及負(fù)何影響時(shí)，負(fù)何的正序阻抗可通過其額定功率和電壓計(jì)算。負(fù)何阻抗很難卻確定，一般取X2=0.35以負(fù)何額定功率為基準(zhǔn)。負(fù)何的中性點(diǎn)一

18、般不接地，零序無通路3形成三個(gè)序網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣后，利用公式3-19和高斯消去法可求得 ,即為Z1f Znf .對(duì)于短路故障，只需令 =1 （其余節(jié)電電流均為零），分別應(yīng)用高斯消去法求解一次所得電壓，即為三序網(wǎng)和f點(diǎn)有關(guān)節(jié)點(diǎn)阻抗（4）根據(jù)不同短路故障，可分別應(yīng)用 表3.1中 相應(yīng)公式計(jì)算故障處各序電流，電壓，進(jìn)而合成得三相電流，電壓。（5）計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中任一點(diǎn)電壓時(shí)，負(fù)序和零電壓只須計(jì)算由故障點(diǎn)電流引起的電壓。對(duì)于正序則還需要加上正常運(yùn)行時(shí)的電壓表4-1不對(duì)出故障處的各序電流電壓計(jì)算公式。故障類型故障端口各序電流公式故障端口各序電壓公式單相接地短路兩相短路兩相接地短路六設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)及記錄6.1設(shè)計(jì)要求

19、 當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生簡單不對(duì)稱故障時(shí)，用計(jì)算機(jī)編寫程序的方式完成電力網(wǎng)絡(luò)中短路參數(shù)的計(jì)算。要求：1、根據(jù)所給的電力系統(tǒng)，手算方式完成計(jì)算；2、編制計(jì)算程序，通過計(jì)算機(jī)調(diào)試，機(jī)算方式完成計(jì)算；6.2.手算數(shù)據(jù)一、解：取=100MVA，（1）各元件序電抗標(biāo)幺值的計(jì)算正序電抗：發(fā)電機(jī) 變壓器T1和T2 線路L1 線路L2 正序總電抗 正序網(wǎng)絡(luò)化簡過程如圖a所示。圖a 正序網(wǎng)絡(luò)及簡化過程負(fù)序電抗：因發(fā)電機(jī)和變壓器的正負(fù)序電抗相等，所以正序網(wǎng)絡(luò)化簡過程如圖b所示。圖b 負(fù)序網(wǎng)絡(luò)及簡化過程零序電抗：變壓器零序電抗與正序電抗相等，即T1與T2的正序和零序電抗相等；線路L1 線路L2 變壓器T3 零序總電抗 零序

20、網(wǎng)絡(luò)化簡過程如圖c所示。圖c 零序網(wǎng)絡(luò)及化簡過程（2）單相短路電流計(jì)算附加電抗：計(jì)算電抗：查運(yùn)算曲線得時(shí)，次暫態(tài)短路電流 所以KA 因?yàn)椋?所以KA（3）兩相短路電流計(jì)算附加電抗：計(jì)算電抗：查運(yùn)算曲線得時(shí)，次暫態(tài)短路電流 所以KA 因?yàn)椋?所以KA（4）兩相接地短路電流計(jì)算附加電抗：計(jì)算電抗：查運(yùn)算曲線得時(shí)，次暫態(tài)短路電流 所以KA 因?yàn)椋?所以KA七.總結(jié)電力系統(tǒng)發(fā)生不對(duì)稱短路后，由于短路點(diǎn)對(duì)地故障支路的不對(duì)稱，使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)電流電壓三相不對(duì)稱.解決不對(duì)稱短路的問題核心是對(duì)稱分量法。根據(jù)對(duì)稱分量法采取的具體方法之一是解析法，即把該網(wǎng)絡(luò)分解為正，負(fù)，零序三個(gè)對(duì)稱序網(wǎng)，這三組對(duì)稱序分量可分別按對(duì)稱

21、的三相電路分解。然后將其結(jié)果疊加起來。求解不對(duì)稱短路。首先應(yīng)該計(jì)算各原件的序參數(shù)和畫出等值電路。然后制定各序網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)不同的故障類型，確定出以相分量表示的邊界條件，進(jìn)而列出以序分量表示的邊界條件，按邊界條件將三個(gè)序網(wǎng)聯(lián)合成復(fù)合網(wǎng)，由復(fù)合網(wǎng)求出故障處各序電流和電壓，進(jìn)而合成三相電流電壓。二是計(jì)算機(jī)程序法。通過計(jì)算機(jī)形成三個(gè)序網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣，然后利用高斯消去法通過相應(yīng)公式對(duì)他們進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算，即可求得故障端點(diǎn)的等值阻抗。最后根據(jù)故障類型選取相關(guān)公式計(jì)算故障處各序電流電壓，進(jìn)而合成三相電流電壓。通過上面兩種方法放入計(jì)算進(jìn)行對(duì)比可以得出，計(jì)算機(jī)程序法比較解析法具有計(jì)算過程及結(jié)果更精確，通用性更強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)

22、。作為一名大三的電氣類學(xué)生，電力系統(tǒng)這門專業(yè)課對(duì)于我們學(xué)習(xí)的并不算好，主要是投入的時(shí)間不夠，以至于拿到課題之后不知道應(yīng)該怎么去做，我們這組通過分工協(xié)作開始做這次設(shè)計(jì)，開始的確很難，讓我們無從下手。但是通過查閱資料書本，咨詢老師同學(xué)，漸漸地有了方向和目標(biāo)，然后進(jìn)行了手算，并得出了最終結(jié)果。但是最后調(diào)試軟件時(shí)候，雖然查閱了許多資料也詢問了同學(xué)，但是還是沒有得出最后結(jié)果，是本次課程設(shè)計(jì)得最大遺憾。但我相信經(jīng)過這次電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計(jì)，大家會(huì)對(duì)它進(jìn)一步加深學(xué)習(xí)，這對(duì)我們以后找工作也會(huì)有一定的好處，總之，要學(xué)好它，必須下功夫，將來才能更好地應(yīng)用它。任何事情在實(shí)施之前均要有詳細(xì)的計(jì)劃，無論是做查資料，還是

23、編寫軟件，而且在實(shí)施之前都要對(duì)所做的事做到心中有數(shù)，在調(diào)試軟件的過程中遇到了很多困難，但是通過查找資料和做實(shí)物有學(xué)到了很多書本上學(xué)不到的東西，既豐富了自己的知識(shí)，又加強(qiáng)了自己的動(dòng)手能力。在做本次課程設(shè)計(jì)的過程中，Matlab程序設(shè)計(jì)語言制在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中都用到了，我又感覺到了Matlab功能的強(qiáng)大，尤其是它的操作界面，給人一種強(qiáng)大的震撼力，希望以后用到的時(shí)候會(huì)進(jìn)一步學(xué)習(xí)它，由于水平有限，錯(cuò)誤在所難免，希望老師批評(píng)指正。再次感謝馮婉老師對(duì)我們這組不辭辛苦的輔導(dǎo)，順便在此祝老師新年快樂！參考文獻(xiàn)：1 祝淑萍 等.電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)M.中國電力出版社;20072 陳珩.電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析M.

24、中國電力出版社;2007:220-2503 蘇金明，王永利.MATLAB實(shí)用指南M.電子工業(yè)出版社;20044 孟祥萍，高嬿.電力系統(tǒng)分析M.高等教育出版社; 2010:201-221附錄短路電流計(jì)算程序：%本程序是對(duì)簡單不對(duì)稱故障的計(jì)算NF=input('請(qǐng)輸入短路點(diǎn)的數(shù)目：NF=');for i1=1:NFclear;n1=input('請(qǐng)輸入正序節(jié)點(diǎn)的數(shù)目：n1=');n2=input('請(qǐng)輸入負(fù)序節(jié)點(diǎn)的數(shù)目：n2=');n0=input('請(qǐng)輸入零序節(jié)點(diǎn)的數(shù)目：n0=');nl1=input('請(qǐng)輸入正序支路數(shù)：n

25、l1=');nl2=input('請(qǐng)輸入負(fù)序支路數(shù)：nl2=');nl0=input('請(qǐng)輸入零序支路數(shù)：nl0=');Lf=input('請(qǐng)輸入短路的類型：Lf=');f=input('請(qǐng)輸入短路節(jié)點(diǎn)號(hào)：f=');If=input('請(qǐng)輸入縱橫故障標(biāo)志：If=');zf=input('請(qǐng)輸入接地阻抗：zf=');zg=input('請(qǐng)輸入接地阻抗：zg=');B1=input('請(qǐng)輸入正序支路參數(shù)：B1=');B2=input('請(qǐng)輸入負(fù)序支路參數(shù)：

26、B2=');B0=input('請(qǐng)輸入零序支路參數(shù)：B0=');A1=input('請(qǐng)輸入不對(duì)稱系數(shù)：A1=');Vcs=input('請(qǐng)輸入由各節(jié)點(diǎn)的初始電壓標(biāo)幺值形成的列矩陣：Vcs=');Z1=zeros(n1);Z2=zeros(n2);Z0=zeros(n0);Y1=zeros(n1);Y2=zeros(n2);Y0=zeros(n0);V1=zeros(n1,1);V2=zeros(n2,1);V0=zeros(n0,1);I1=zeros(nl1,1);I2=zeros(nl2,1);I0=zeros(nl0,1);for

27、m1=1:3 m=0; if m1=1 n1=nl1;B=B1;Z=Z1;n=n1; elseif m1=2 n1=nl2;B=B2;Z=Z2;n=n2; elseif m1=3 n1=nl0;B=B0;Z=Z0;n=n0; end m=0;Z=zeros(n);V=zeros(n);I=zeros(n1);for k1=1:n1 p=B(k1,1);q=B(k1,2); if B(k1,6)=0 k=1./B(k1,5); else k=B(k1,5); end if p=0 if q>m %追加接地樹支 Z(q,q)=B(k1,3);m=m+1; else %追加接地連支 for i

28、=1:m, Z(i,m+1)=-Z(i,q);Z(m+1,i)=-Z(q,i); end Z(m+1,m+1)=Z(q,q)+B(k1,3); for i=1:m for j=1:m Z(i,j)=Z(i,j)-Z(i,m+1)*Z(m+1,j)./Z(m+1,m+1); end Z(i,m+1)=0; end for i=1:m+1 Z(m+1,i)=0; end end else if q>m %追加不接地樹支 for i=1:m Z(i,q)=Z(i,p)*k;Z(q,i)=Z(p,i)*k; end Z(q,q)=k2*Z(p,p)+k2*B(k1,3) m=m+1; else

29、for i=1:m %追加不接地連支 Z(i,m+1)=k*Z(i,p)-Z(i,q); Z(m+1,i)=k*Z(p,i)-Z(q,i); end Z(m+1,m+1)=k2*Z(p,p)+Z(q,q)-2*k*Z(p,q)+k2*B(k1,3); for i=1:m for j=1:m Z(i,j)=Z(i,j)-Z(i,m+1)*Z(m+1,j)./Z(m+1,m+1); end Z(i,m+1)=0; end for i=1:m+1 Z(m+1,i)=0; end end endend if m1=1 Z1=Z; elseif m1=2 Z2=Z; elseif m1=3 Z0=Z;

30、endend %以上程序求出正、負(fù)、零序?qū)?yīng)的阻抗陣if If=0 %求出橫向故障的阻抗陣 Z1(f,f)=Z1(f,f); Z2(f,f)=Z2(f,f); Z0(f,f)=Z0(f,f);else %求出縱向故障的阻抗陣 Z1(f,f)=Z1(f,f)+Z1(1,1)-2*Z1(f,1); Z2(f,f)=Z2(f,f)+Z2(1,1)-2*Z2(f,1); Z0(f,f)=Z0(f,f)+Z0(1,1)-2*Z0(f,1);endif Lf=1 %求出正負(fù)零序短路節(jié)點(diǎn)的電流標(biāo)幺值 Z4=Z2(f,f)+Z0(f,f)+3*zf;k2=1;k0=1;I1(f)=Vcs(f)./(Z1(f,

31、f)+Z4);I2(f)=k2*I1(f); I0(f)=k0*I1(f);a1=I1(f);a2=I2(f);a0=I0(f);elseif Lf=2 Z4=Z2(f,f)+2*zf;k2=-1;k0=0; I1(f)=Vcs(f)./(Z1(f,f)+Z4);I2(f)=k2*I1(f);I0(f)=k0*I1(f); a1=I1(f);a2=I2(f);a0=I0(f);elseif Lf=3 Z4=zf+(Z2(f,f)+zf)*(Z0(f,f)+zf+3*zg)./(Z2(f,f)+Z0(f,f)+2*zf+3*zg); k2=-(Z0(f,f)+zf+3*zg)./(Z2(f,f)

32、+Z0(f,f)+2*zf+3*zg); k0=-(Z2(f,f)+zf)./(Z2(f,f)+Z0(f,f)+2*zf+3*zg); I1(f)=Vcs(f)./(Z1(f,f)+Z4); I2(f)=k2*I1(f); I0(f)=k0*I1(f); a1=I1(f); a2=I2(f); a0=I0(f);elseif Lf=4 Z4=zf+(Z2(f,f)+zf)*(Z0(f,f)+zf)./(Z2(f,f)+Z0(f,f)+2*zf); k2=-(Z0(f,f)+zf)./(Z2(f,f)+Z0(f,f)+2*zf); k0=-(Z2(f,f)+zf)./(Z2(f,f)+Z0(f,

33、f)+2*zf); I1(f)=Vcs(f)./(Z1(f,f)+Z4); I2(f)=k2*I1(f); I0(f)=k0*I1(f); a1=I1(f); a2=I2(f); a0=I0(f);elseif Lf=5 Z4=Z2(f,f)+Z0(f,f)+3*zf; k2=1; k0=1; I1(f)=Vcs(f)./(Z1(f,f)+Z4); I2(f)=k2*I1(f); I0(f)=k0*I1(f); a1=I1(f); a2=I2(f); a0=I0(f);enddisp('故障點(diǎn)處的正序電流標(biāo)幺值為：');disp(a1);disp('故障點(diǎn)處的負(fù)序電流標(biāo)

34、幺值為：');disp(a2);disp('故障點(diǎn)處的零序電流標(biāo)幺值為：');disp(a0);for i=1:n1 %求各節(jié)點(diǎn)各序的電壓標(biāo)幺值 V1(i)=Vcs(i)-I1(f)*Z1(i,f);endfor i=1:n2 V2(i)=-I2(f)*Z2(i,f);endfor i=1:n0 V0(i)=-I0(f)*z0(i,f);enddisp('各節(jié)點(diǎn)的正序電壓標(biāo)幺值為（節(jié)點(diǎn)號(hào)從小到大排）：');disp(V1);disp('各節(jié)點(diǎn)的負(fù)序電壓標(biāo)幺值為（節(jié)點(diǎn)號(hào)從小到大排）：');disp(V2);disp('各節(jié)點(diǎn)的零序電壓標(biāo)幺值為（節(jié)點(diǎn)號(hào)從小到大排）：');disp(V0);for i=1:3 %求各支路各序的電流標(biāo)幺值 if i=1 B=B1;V=V1;n1=nl1; elseif i=2 B=B2;V=V2;n1=nl2; elseif i=3 B=B0;V=V0;n1=nl0; end for j=1:n1 if B(j,6)=0 k=B(j,5); else k=1./B(j,5); end p=B(j,1);q=B(j,2); if p=0 e=0;b=B(j,3); I(j)=(e-V(q)./k)./b; else I(j)=(V(p)-V(q)./k)./B(j,