电力系统报告

电力系统分析上机实验院系：电气工程学院班级：电气F1303班学号：201323010420学生姓名：李尚澄一、电力系统潮流计算一、实验的目的与要求目的：培养学生的电力系统潮流计算机编程能力，掌握计算机潮流计算的相关知识要求：基本要求：1.编写潮流计算程序；2.在计算机上调试通过；3.运行程序并计算出正确结果；4.写出实验 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 二、实验步骤：1.根据给定的参数或工程具体要求（如图），收集和查阅资料；学习相关软件（软件自选：本实验选择Matlab进行实验）。2.运用计算机进行潮流计算。3.编写实验说明书。三、实验原理牛顿-拉夫逊原理牛顿迭代法是取x0之后，在这个基础上，找到比x0更接近的方程的跟，一步一步迭代，从而找到更接近方程根的近似跟。牛顿迭代法是求方程根的重要方法之一，其最大优点是在方程f(x)=0的单根附近具有平方收敛，而且该法还可以用来求方程的重根、复根。电力系统潮流计算，一般来说，各个母线所供负荷的功率是已知的，各个节点电压是未知的（平衡节点外）可以根据网络结构形成节点导纳矩阵，然后由节点导纳矩阵列写功率方程，由于功率方程里功率是已知的，电压的幅值和相角是未知的，这样潮流计算的问题就转化为求解非线性方程组的问题了。为了便于用迭代法解方程组，需要将上述功率方程改写成功率平衡方程，并对功率平衡方程求偏导，得出对应的雅可比矩阵，给未知节点赋电压初值，一般为额定电压，将初值带入功率平衡方程，得到功率不平衡量，这样由功率不平衡量、雅可比矩阵、节点电压不平衡量（未知的）构成了误差方程，解误差方程，得到节点电压不平衡量，节点电压加上节点电压不平衡量构成新的节点电压初值，将新的初值带入原来的功率平衡方程，并重新形成雅可比矩阵，然后计算新的电压不平衡量，这样不断迭代，不断修正，一般迭代三到五次就能收敛。牛顿—拉夫逊迭代法的一般步骤：（1）形成各节点导纳矩阵Y。（2）设个节点电压的初始值U和相角初始值e还有迭代次数初值为0。（3）计算各个节点的功率不平衡量。（4）根据收敛条件判断是否满足，若不满足则向下进行。（5）计算雅可比矩阵中的各元素。（6）修正方程式个节点电压（7）利用新值自第（3）步开始进入下一次迭代，直至达到精度退出循环。（8）计算平衡节点输出功率和各线路功率网络节点的优化１）静态地按最少出线支路数编号这种方法由称为静态优化法。在编号以前。首先统计电力网络个节点的出线支路数，然后，按出线支路数有少到多的节点顺序编号。当由n个节点的出线支路相同时，则可以按任意次序对这n个节点进行编号。这种编号方法的根据是导纳矩阵中，出线支路数最少的节点所对应的行中非零元素也２）动态地按增加出线支路数最少编号在上述的方法中，各节点的出线支路数是按原始网络统计出来的，在编号过程中认为固定不变的，事实上，在节点消去过程中，每消去一个节点以后，与该节点相连的各节点的出线支路数将发生变化(增加，减少或保持不变)。因此，如果每消去一个节点后，立即修正尚未编号节点的出线支路数，然后选其中支路数最少的一个节点进行编号，就可以预期得到更好的效果，动态按最少出线支路数编号方法的特点就是按出线最少原则编号时考虑了消去过程中各节点出线支路数目的变动情况。MATLAB编程应用Matlab是“MatrixLaboratory”的缩写，主要包括：一般数值分析，矩阵运算、数字信号处理、建模、系统控制、优化和图形显示等应用程序。由于使用Matlab编程运算与人进行科学计算的思路和表达方式完全一致，所以不像学习高级语言那样难于掌握，而且编程效率和计算效率极高，还可在计算机上直接输出结果和精美的图形拷贝，所以它的确为一高效的科研助手。实验内容1、程序%本程序的功能是用牛顿——拉夫逊法进行潮流计算%B1矩阵：1、支路首端号；2、末端号；3、支路阻抗；4、支路对地电纳%5、支路的变比；6、支路首端处于K侧为1，1侧为0%B2矩阵：1、该节点发电机功率；2、该节点负荷功率；3、节点电压初始值%4、PV节点电压V的给定值；5、节点所接的无功补偿设备的容量%6、节点分类标号：1为平衡节点（应为1号节点）；2为PQ节点；%3为PV节点；clear;n=10;%input('请输入节点数：n=');nl=10;%input('请输入支路数：nl=');isb=1;%input('请输入平衡母线节点号：isb=');pr=0.00001;%input('请输入误差精度：pr=');B1=[120.03512+0.08306i0.13455i10;230.0068+0.18375i01.023811;140.05620+0.13289i0.05382i10;450.00811+0.24549i01.023811;160.05620+0.13289i0.05382i10;460.04215+0.09967i0.04037i10;670.0068+0.18375i01.023811;680.02810+0.06645i0.10764i10;8100.00811+0.24549i011;890.03512+0.08306i0.13455i10]B2=[001.11.101;001002;00.343+0.21256i1002;001002;00.204+0.12638i1002;001002;00.306+0.18962i1002;001002;0.501.11.103;00.343+0.21256i1002];%input('请输入各节点参数形成的矩阵：B2=');Y=zeros(n);e=zeros(1,n);f=zeros(1,n);V=zeros(1,n);sida=zeros(1,n);S1=zeros(nl);%%%---------------------------------------------------fori=1:nl%支路数ifB1(i,6)==0%左节点处于1侧p=B1(i,1);q=B1(i,2);else%左节点处于K侧p=B1(i,2);q=B1(i,1);endY(p,q)=Y(p,q)-1./(B1(i,3)*B1(i,5));%非对角元Y(q,p)=Y(p,q);%非对角元Y(q,q)=Y(q,q)+1./(B1(i,3)*B1(i,5)^2)+B1(i,4)./2;%对角元K侧Y(p,p)=Y(p,p)+1./B1(i,3)+B1(i,4)./2;%对角元1侧end%求导纳矩阵disp('导纳矩阵Y=');disp(Y)%----------------------------------------------------------G=real(Y);B=imag(Y);%分解出导纳阵的实部和虚部fori=1:n%给定各节点初始电压的实部和虚部e(i)=real(B2(i,3));f(i)=imag(B2(i,3));V(i)=B2(i,4);%PV节点电压给定模值endfori=1:n%给定各节点注入功率S(i)=B2(i,1)-B2(i,2);%i节点注入功率SG-SLB(i,i)=B(i,i)+B2(i,5);%i节点无功补偿量end%===================================================================P=real(S);Q=imag(S);%分解出各节点注入的有功和无功功率ICT1=0;IT2=1;N0=2*n;N=N0+1;a=0;%迭代次数ICT1、a；不满足收敛要求的节点数IT2whileIT2~=0%N0=2*n雅可比矩阵的阶数；N=N0+1扩展列IT2=0;a=a+1;fori=1:nifi~=isb%非平衡节点C(i)=0;D(i)=0;forj1=1:nC(i)=C(i)+G(i,j1)*e(j1)-B(i,j1)*f(j1);%Σ(Gij*ej-Bij*fj)D(i)=D(i)+G(i,j1)*f(j1)+B(i,j1)*e(j1);%Σ(Gij*fj+Bij*ej)endP1=C(i)*e(i)+f(i)*D(i);%节点功率P计算eiΣ(Gij*ej-Bij*fj)+fiΣ(Gij*fj+Bij*ej)Q1=C(i)*f(i)-e(i)*D(i);%节点功率Q计算fiΣ(Gij*ej-Bij*fj)-eiΣ(Gij*fj+Bij*ej)%求i节点有功和无功功率P',Q'的计算值V2=e(i)^2+f(i)^2;%电压模平方%=========以下针对非PV节点来求取功率差及Jacobi矩阵元素=========ifB2(i,6)~=3%非PV节点DP=P(i)-P1;%节点有功功率差DQ=Q(i)-Q1;%节点无功功率差%===============以上为除平衡节点外其它节点的功率计算=================%=================求取Jacobi矩阵===================forj1=1:nifj1~=isb&j1~=i%非平衡节点&非对角元X1=-G(i,j1)*e(i)-B(i,j1)*f(i);%dP/de=-dQ/dfX2=B(i,j1)*e(i)-G(i,j1)*f(i);%dP/df=dQ/deX3=X2;%X2=dp/dfX3=dQ/deX4=-X1;%X1=dP/deX4=dQ/dfp=2*i-1;q=2*j1-1;J(p,q)=X3;J(p,N)=DQ;m=p+1;%X3=dQ/deJ(p,N)=DQ节点无功功率差J(m,q)=X1;J(m,N)=DP;q=q+1;%X1=dP/deJ(m,N)=DP节点有功功率差J(p,q)=X4;J(m,q)=X2;%X4=dQ/dfX2=dp/dfelseifj1==i&j1~=isb%非平衡节点&对角元X1=-C(i)-G(i,i)*e(i)-B(i,i)*f(i);%dP/deX2=-D(i)+B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i);%dP/dfX3=D(i)+B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i);%dQ/deX4=-C(i)+G(i,i)*e(i)+B(i,i)*f(i);%dQ/dfp=2*i-1;q=2*j1-1;J(p,q)=X3;J(p,N)=DQ;%扩展列△Qm=p+1;J(m,q)=X1;q=q+1;J(p,q)=X4;J(m,N)=DP;%扩展列△PJ(m,q)=X2;endendelse%===============下面是针对PV节点来求取Jacobi矩阵的元素===========DP=P(i)-P1;%PV节点有功误差DV=V(i)^2-V2;%PV节点电压误差forj1=1:nifj1~=isb&j1~=i%非平衡节点&非对角元X1=-G(i,j1)*e(i)-B(i,j1)*f(i);%dP/deX2=B(i,j1)*e(i)-G(i,j1)*f(i);%dP/dfX5=0;X6=0;p=2*i-1;q=2*j1-1;J(p,q)=X5;J(p,N)=DV;%PV节点电压误差m=p+1;J(m,q)=X1;J(m,N)=DP;q=q+1;J(p,q)=X6;%PV节点有功误差J(m,q)=X2;elseifj1==i&j1~=isb%非平衡节点&对角元X1=-C(i)-G(i,i)*e(i)-B(i,i)*f(i);%dP/deX2=-D(i)+B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i);%dP/dfX5=-2*e(i);X6=-2*f(i);p=2*i-1;q=2*j1-1;J(p,q)=X5;J(p,N)=DV;%PV节点电压误差m=p+1;J(m,q)=X1;J(m,N)=DP;q=q+1;J(p,q)=X6;%PV节点有功误差J(m,q)=X2;endendendendend%=========以上为求雅可比矩阵的各个元素及扩展列的功率差或电压差=====================fork=3:N0%N0=2*n（从第三行开始，第一、二行是平衡节点）k1=k+1;N1=N;%N=N0+1即N=2*n+1扩展列△P、△Q或△Ufork2=k1:N1%从k+1列的Jacobi元素到扩展列的△P、△Q或△UJ(k,k2)=J(k,k2)./J(k,k);%用K行K列对角元素去除K行K列后的非对角元素进行规格化endJ(k,k)=1;%对角元规格化K行K列对角元素赋1%====================回代运算=======================================ifk~=3%不是第三行k>3k4=k-1;fork3=3:k4%用k3行从第三行开始到当前行的前一行k4行消去fork2=k1:N1%k3行后各行上三角元素J(k3,k2)=J(k3,k2)-J(k3,k)*J(k,k2);%消去运算（当前行k列元素消为0）end%用当前行K2列元素减去当前行k列元素乘以第k行K2列元素J(k3,k)=0;%当前行第k列元素已消为0endifk==N0%若已到最后一行break;end%==================前代运算==================================fork3=k1:N0%从k+1行到2*n最后一行fork2=k1:N1%从k+1列到扩展列消去k+1行后各行下三角元素J(k3,k2)=J(k3,k2)-J(k3,k)*J(k,k2);%消去运算end%用当前行K2列元素减去当前行k列元素乘以第k行K2列元素J(k3,k)=0;%当前行第k列元素已消为0endelse%是第三行k=3%======================第三行k=3的前代运算========================fork3=k1:N0%从第四行到2n行（最后一行）fork2=k1:N1%从第四列到2n+1列（即扩展列）J(k3,k2)=J(k3,k2)-J(k3,k)*J(k,k2);%消去运算（当前行3列元素消为0）end%用当前行K2列元素减去当前行3列元素乘以第三行K2列元素J(k3,k)=0;%当前行第3列元素已消为0endendend%====上面是用线性变换方式高斯消去法将Jacobi矩阵化成单位矩阵=====fork=3:2:N0-1L=(k+1)./2;e(L)=e(L)-J(k,N);%修改节点电压实部k1=k+1;f(L)=f(L)-J(k1,N);%修改节点电压虚部end%------修改节点电压-----------fork=3:N0DET=abs(J(k,N));ifDET>=pr%电压偏差量是否满足要求IT2=IT2+1;%不满足要求的节点数加1endendICT2(a)=IT2;%不满足要求的节点数ICT1=ICT1+1;%迭代次数end%用高斯消去法解"w=-J*V"disp('迭代次数：');disp(ICT1);disp('没有达到精度要求的个数：');disp(ICT2);fork=1:nV(k)=sqrt(e(k)^2+f(k)^2);%计算各节点电压的模值sida(k)=atan(f(k)./e(k))*180./pi;%计算各节点电压的角度E(k)=e(k)+f(k)*j;%将各节点电压用复数表示end%===============计算各输出量===========================disp('各节点的实际电压标幺值E为(节点号从小到大排列)：');disp(E);%显示各节点的实际电压标幺值E用复数表示disp('-----------------------------------------------------');disp('各节点的电压大小V为(节点号从小到大排列)：');disp(V);%显示各节点的电压大小V的模值disp('-----------------------------------------------------');disp('各节点的电压相角sida为(节点号从小到大排列)：');disp(sida);%显示各节点的电压相角forp=1:nC(p)=0;forq=1:nC(p)=C(p)+conj(Y(p,q))*conj(E(q));%计算各节点的注入电流的共轭值endS(p)=E(p)*C(p);%计算各节点的功率S=电压X注入电流的共轭值enddisp('各节点的功率S为(节点号从小到大排列)：');disp(S);%显示各节点的注入功率disp('-----------------------------------------------------');disp('各条支路的首端功率Si为(顺序同您输入B1时一致)：');fori=1:nlp=B1(i,1);q=B1(i,2);ifB1(i,6)==0Si(p,q)=E(p)*(conj(E(p))*conj(B1(i,4)./2)+(conj(E(p)*B1(i,5))...-conj(E(q)))*conj(1./(B1(i,3)*B1(i,5))));Siz(i)=Si(p,q);elseSi(p,q)=E(p)*(conj(E(p))*conj(B1(i,4)./2)+(conj(E(p)./B1(i,5))...-conj(E(q)))*conj(1./(B1(i,3)*B1(i,5))));Siz(i)=Si(p,q);enddisp(Si(p,q));SSi(p,q)=Si(p,q);ZF=['S(',num2str(p),',',num2str(q),')=',num2str(SSi(p,q))];disp(ZF);disp('-----------------------------------------------------');enddisp('各条支路的末端功率Sj为(顺序同您输入B1时一致)：');fori=1:nlp=B1(i,1);q=B1(i,2);ifB1(i,6)==0Sj(q,p)=E(q)*(conj(E(q))*conj(B1(i,4)./2)+(conj(E(q)./B1(i,5))...-conj(E(p)))*conj(1./(B1(i,3)*B1(i,5))));Sjy(i)=Sj(q,p);elseSj(q,p)=E(q)*(conj(E(q))*conj(B1(i,4)./2)+(conj(E(q)*B1(i,5))...-conj(E(p)))*conj(1./(B1(i,3)*B1(i,5))));Sjy(i)=Sj(q,p);enddisp(Sj(q,p));SSj(q,p)=Sj(q,p);ZF=['S(',num2str(q),',',num2str(p),')=',num2str(SSj(q,p))];disp(ZF);disp('-----------------------------------------------------');enddisp('各条支路的功率损耗DS为(顺序同您输入B1时一致)：');fori=1:nlp=B1(i,1);q=B1(i,2);DS(i)=Si(p,q)+Sj(q,p);disp(DS(i));DDS(i)=DS(i);ZF=['DS(',num2str(p),',',num2str(q),')=',num2str(DDS(i))];disp(ZF);disp('-----------------------------------------------------');endfigure(1);subplot(1,2,1);plot(V);xlabel('节点号');ylabel('电压标幺值');gridon;subplot(1,2,2);plot(sida);xlabel('节点号');ylabel('电压角度');gridon;figure(2);subplot(2,2,1);P=real(S);Q=imag(S);bar(P);xlabel('节点号');ylabel('节点注入有功');gridon;subplot(2,2,2);bar(Q);xlabel('节点号');ylabel('节点注入无功');gridon;subplot(2,2,3);P1=real(Siz);Q1=imag(Siz);bar(P1);xlabel('支路号');ylabel('支路首端注入有功');gridon;subplot(2,2,4);bar(Q1);xlabel('支路号');ylabel('支路首端注入无功');gridon;2、运行结果B1=1.00002.00000.0351+0.0831i0+0.1346i1.000002.00003.00000.0068+0.1838i01.02381.00001.00004.00000.0562+0.1329i0+0.0538i1.000004.00005.00000.0081+0.2455i01.02381.00001.00006.00000.0562+0.1329i0+0.0538i1.000004.00006.00000.0422+0.0997i0+0.0404i1.000006.00007.00000.0068+0.1838i01.02381.00006.00008.00000.0281+0.0664i0+0.1076i1.000008.000010.00000.0081+0.2455i01.00001.00008.00009.00000.0351+0.0831i0+0.1346i1.00000B2=001.10001.100001.0000001.0000002.000000.3430+0.2126i1.0000002.0000001.0000002.000000.2040+0.1264i1.0000002.0000001.0000002.000000.3060+0.1896i1.0000002.0000001.0000002.00000.500001.10001.100003.000000.3430+0.2126i1.0000002.0000导纳矩阵Y=9.7177-22.8591i-4.3185+10.2135i0-2.6996+6.3834i0-2.6996+6.3834i0000-4.3185+10.2135i4.5104-15.3311i-0.1964+5.3083i00000000-0.1964+5.3083i0.2011-5.4347i0000000-2.6996+6.3834i006.4271-18.7292i-0.1313+3.9744i-3.5993+8.5110i0000000-0.1313+3.9744i0.1344-4.0690i00000-2.6996+6.3834i00-3.5993+8.5110i011.8891-32.7444i-0.1964+5.3083i-5.3984+12.7660i0000000-0.1964+5.3083i0.2011-5.4347i00000000-5.3984+12.7660i09.8514-26.9275i-4.3185+10.2135i-0.1344+4.0690i0000000-4.3185+10.2135i4.3185-10.1462i00000000-0.1344+4.0690i00.1344-4.0690i迭代次数：4没有达到精度要求的个数：1718170各节点的实际电压标幺值E为(节点号从小到大排列)：1.10001.0757-0.0207i1.0050-0.0780i1.0772-0.0175i1.0171-0.0631i1.0762-0.0152i1.0112-0.0666i1.0778-0.0051i1.0996+0.0304i1.0177-0.0814i-----------------------------------------------------各节点的电压大小V为(节点号从小到大排列)：1.10001.07591.00801.07731.01911.07631.01341.07781.10001.0209-----------------------------------------------------各节点的电压相角sida为(节点号从小到大排列)：0-1.1046-4.4373-0.9283-3.5503-0.8106-3.7665-0.27181.5822-4.5707各节点的功率S为(节点号从小到大排列)：0.7165+0.2587i0.0000+0.0000i-0.3430-0.2126i-0.0000+0.0000i-0.2040-0.1264i-0.0000+0.0000i-0.3060-0.1896i-0.0000+0.0000i0.5000+0.0089i-0.3430-0.2126i-----------------------------------------------------各条支路的首端功率Si为(顺序同您输入B1时一致)：0.3485+0.0932iS(1,2)=0.3485+0.093157i-----------------------------------------------------0.3441+0.2420iS(2,3)=0.34409+0.24201i-----------------------------------------------------0.1904+0.0760iS(1,4)=0.19038+0.07599i-----------------------------------------------------0.2044+0.1400iS(4,5)=0.20445+0.13999i-----------------------------------------------------0.1777+0.0895iS(1,6)=0.17767+0.089525i------------------------------------------------------0.0163-0.0055iS(4,6)=-0.016305-0.0054856i-----------------------------------------------------0.3069+0.2128iS(6,7)=0.30686+0.21281i------------------------------------------------------0.1477-0.0234iS(6,8)=-0.14767-0.02338i-----------------------------------------------------0.3443+0.2509iS(8,10)=0.34427+0.25091i------------------------------------------------------0.4925-0.1508iS(8,9)=-0.49251-0.15077i-----------------------------------------------------各条支路的末端功率Sj为(顺序同您输入B1时一致)：-0.3441-0.2420iS(2,1)=-0.34409-0.24201i------------------------------------------------------0.3430-0.2126iS(3,2)=-0.343-0.21256i------------------------------------------------------0.1881-0.1345iS(4,1)=-0.18815-0.13451i------------------------------------------------------0.2040-0.1264iS(5,4)=-0.204-0.12638i------------------------------------------------------0.1755-0.1482iS(6,1)=-0.17551-0.14815i-----------------------------------------------------0.0163-0.0413iS(6,4)=0.016326-0.041272i------------------------------------------------------0.3060-0.1896iS(7,6)=-0.306-0.18962i-----------------------------------------------------0.1482-0.1001iS(8,6)=0.14824-0.10014i------------------------------------------------------0.3430-0.2126iS(10,8)=-0.343-0.21256i-----------------------------------------------------0.5000+0.0089iS(9,8)=0.5+0.0089402i-----------------------------------------------------各条支路的功率损耗DS为(顺序同您输入B1时一致)：0.0044-0.1488iDS(1,2)=0.0044095-0.14885i-----------------------------------------------------0.0011+0.0294iDS(2,3)=0.0010897+0.029445i-----------------------------------------------------0.0022-0.0585iDS(1,4)=0.0022306-0.058518i-----------------------------------------------------0.0004+0.0136iDS(4,5)=0.00044972+0.013613i-----------------------------------------------------0.0022-0.0586iDS(1,6)=0.0021584-0.058629i-----------------------------------------------------0.0000-0.0468iDS(4,6)=2.1344e-005-0.046758i-----------------------------------------------------0.0009+0.0232iDS(6,7)=0.00085804+0.023186i-----------------------------------------------------0.0006-0.1235iDS(6,8)=0.00056584-0.12352i-----------------------------------------------------0.0013+0.0384iDS(8,10)=0.001267+0.038353i-----------------------------------------------------0.0075-0.1418iDS(8,9)=0.0074931-0.14183i-----------------------------------------------------五、课程实验心得与体会在电力系统分析课程中，我们学习了电力网络的数学模型和确定解算方法。在本次课程实验中我们利用前面的基础知识进行制定计算 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 和编制计算程序，实践了牛顿-拉夫逊法，体会到其用性。根据潮流计算的基本要求，对潮流计算可归纳为下面几点：（1）计算方法的可靠性或收敛性；（2）对计算速度和内存量的要求；（3）计算的方便性和灵活性。基于这几点采用了Matlab进行编程计算。电力系统潮流计算都是基于矩阵的迭代运算，而Matlab语言正是以处理矩阵见长，实践证明，Matlab语言在电力系统潮流计算仿真研究中的应用是可行的，而且由于其强大的矩阵处理功能，完全可以应用于电力系统的其它分析计算中，用Matlab语言编程效率高，程序调试十分方便。二、短路电流计算一、三相短路电流计算程序计算短路电流周期分量，如（）时，实际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，一般选用节点电压方程。方程的系数矩阵是对称的。在短路电流计算中变化的量往往是方程的常数项，需要多次求解线性方程组。1．等值网络图2-1给出了不计负荷情况下计算短路电流的等值网络。在图2-1（a）中G代表发电机端电压节点，发电机等值电势和电抗分别为和，D表示负荷节点，点为直接短路点。应用叠加原理如图2-1所示。正常运行方式为空载运行，网络中各点电压均为1；在故障分量网络中。只需作故障分量的计算。由图2-1的故障分量网络可见，这个网络与潮流计算的网络的差别在于发电机节点上多接了对地电抗。当然如果短路计算中可以忽略线路电阻和电纳，而且不计变压器的实际变比，则短路计算网络较潮流计算网络简化，而且网络本身是纯感性的。图2-1在不计负荷情况下计算短路电流I″的等值电路用节电阻抗矩阵计算短路电流如果已经形成了故障分量网络的节点阻抗矩阵，则矩阵中的对角元素就是网络从点看进去的等值阻抗，又称为点的自阻抗。为点与点的互阻抗，均用大写表示。由节点方程中的第个方程：。为其它节电电流为零时，节点的电压和电流之比，即网络对点的等值阻抗。根据故障分量网络，直接应用戴维南定理可求得直接短路电流（由故障点流出）为（2-1）式中，为接地阻抗；为点短路前的电压。如果短路点为直接短路，则=0，在实用计算中采用（2-2）式（2-2）因此，一旦形成了节点阻抗矩阵，任一点的短路电流即可方便地求出，即等于该点自阻抗（该点对角元素）的倒数。节点导纳矩阵的特点是易于形成，当网络结构变化时也容易修改，而且矩阵本身是很稀疏的，但是应用它计算短路电流不如用节点阻抗矩阵那样直接。由于节点阻抗矩阵是节点导纳矩阵的逆矩阵，可以先求再求（等于），或者中的部分元素。具体计算可以采用以下步骤：应用计算短路点的自阻抗和互阻抗。应用（2-1）式计算短路电流。3．计算节点电压和支路电流由故障分量网络可知，只有节点有节点电流，各节点电压的故障分量为==(2-3)所以,，各节点短路故障后的电压为(2-4)任一支路-的电流为(2-5)式中，为-支路的阻抗。这种计算方法实际上就是利用节点导纳矩阵一次求得与故障点有关的一列节点阻抗矩阵元素，应用节点导纳矩阵计算短路电流的原理框图如图2-2所示。图2-2应用节点导纳矩阵计算短路电流的原理框图例2-1某三节点简单电力系统的简化等值电路如图2-3所示，阻抗参数标幺值已经标在图上，发电机电压近似认为是1。应用计算机算法计算节点3三相短路电流及各节点电压和各支路电流。图2-3某电力系统的简化等值电路解：不计负荷的影响。下面给出计算步骤和源程序。计算步骤：（1）形成节点导纳矩阵；（2）因为，所以。取，即节点3注入单位电流，求得电压向量，即节点3的自阻抗和互阻抗――。（3）应用（2-2）式计算短电流；（4）应用（2-4）式计算各点电压；（5）应用（2-5）式计算线路故障电流。一、三相短路电流计算程序计算短路电流周期分量，如（）时，实际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，一般选用节点电压方程。方程的系数矩阵是对称的。在短路电流计算中变化的量往往是方程的常数项，需要多次求解线性方程组。1．等值网络图2-1给出了不计负荷情况下计算短路电流的等值网络。在图2-1（a）中G代表发电机端电压节点，发电机等值电势和电抗分别为和，D表示负荷节点，点为直接短路点。应用叠加原理如图2-1所示。正常运行方式为空载运行，网络中各点电压均为1；在故障分量网络中。只需作故障分量的计算。由图2-1的故障分量网络可见，这个网络与潮流计算的网络的差别在于发电机节点上多接了对地电抗。当然如果短路计算中可以忽略线路电阻和电纳，而且不计变压器的实际变比，则短路计算网络较潮流计算网络简化，而且网络本身是纯感性的。图2-1在不计负荷情况下计算短路电流I″的等值电路用节电阻抗矩阵计算短路电流如果已经形成了故障分量网络的节点阻抗矩阵，则矩阵中的对角元素就是网络从点看进去的等值阻抗，又称为点的自阻抗。为点与点的互阻抗，均用大写表示。由节点方程中的第个方程：。为其它节电电流为零时，节点的电压和电流之比，即网络对点的等值阻抗。根据故障分量网络，直接应用戴维南定理可求得直接短路电流（由故障点流出）为（2-1）式中，为接地阻抗；为点短路前的电压。如果短路点为直接短路，则=0，在实用计算中采用（2-2）式（2-2）因此，一旦形成了节点阻抗矩阵，任一点的短路电流即可方便地求出，即等于该点自阻抗（该点对角元素）的倒数。节点导纳矩阵的特点是易于形成，当网络结构变化时也容易修改，而且矩阵本身是很稀疏的，但是应用它计算短路电流不如用节点阻抗矩阵那样直接。由于节点阻抗矩阵是节点导纳矩阵的逆矩阵，可以先求再求（等于），或者中的部分元素。具体计算可以采用以下步骤：应用计算短路点的自阻抗和互阻抗。应用（2-1）式计算短路电流。3．计算节点电压和支路电流由故障分量网络可知，只有节点有节点电流，各节点电压的故障分量为==(2-3)所以,，各节点短路故障后的电压为(2-4)任一支路-的电流为(2-5)式中，为-支路的阻抗。这种计算方法实际上就是利用节点导纳矩阵一次求得与故障点有关的一列节点阻抗矩阵元素，应用节点导纳矩阵计算短路电流的原理框图如图2-2所示。图2-2应用节点导纳矩阵计算短路电流的原理框图例2-1某三节点简单电力系统的简化等值电路如图2-3所示，阻抗参数标幺值已经标在图上，发电机电压近似认为是1。应用计算机算法计算节点3三相短路电流及各节点电压和各支路电流。图2-3某电力系统的简化等值电路解：不计负荷的影响。下面给出计算步骤和源程序。计算步骤：（1）形成节点导纳矩阵；（2）因为，所以。取，即节点3注入单位电流，求得电压向量，即节点3的自阻抗和互阻抗――。（3）应用（2-2）式计算短电流；（4）应用（2-4）式计算各点电压；（5）应用（2-5）式计算线路故障电流。源程序：clearZZ(1,2)=j*0.1;ZZ(1,3)=j*0.1;ZZ(2,3)=j*0.1;%节点i,j之间的阻抗（i>二、不对称短路故障的计算程序不对称短路故障的计算步骤近似的实用计算中，对于短路故障可假设各节点短路前瞬间电压均为1。如果要求准确计算故障前的运行情况，则需要进行潮流计算。成正序、负序和零序节点导纳矩阵。发电机的正序电抗用，可计算故障后瞬时的量。发电机的负序电抗近似等于。当不考虑负荷影响时，在正、序负序网络不接入负荷阻抗。因为负荷的中性点一般不接地，所以零序无通路。形成三个序网的节点导纳矩阵后，可求得故障端点的等值阻抗。对于短路故障，只要令（其余节点电流均为零），分别应用三个序网的节点导纳矩阵求解一次即可得到三个序网和点的有关阻抗。根据不同的故障，分别利用表2-1列出的 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 计算故障处各序电流、电压，进而合成得到三相电流、电压。表2-1三种不对称短路在短路点处的各序电流、电压 计算公式 六西格玛计算公式下载结构力学静力计算公式下载重复性计算公式下载六西格玛计算公式下载年假计算公式 短路类型短路点各序电流计算公式短路点各序电压计算公式单相短路两相短路两相短路接地同单相接地计算网络中任一点的电压，将用到以下相应的计算公式。（2-6）式中，为短路前点的电压。6．对于短路故障，任一支路的各序电流均可用下式计算：（2-7）将各序分量合成相量的问题，涉及到计算点和故障点之间的变压器的连接方式，在例7-10的源程序中有所反映。（二）计算原理框图应用对称分量法计算不对称短路故障的计算步骤是很简明的。图2-4给出计算短路故障的计算程序原理框图。图2-4不对称短路计算程序框图（三）例题例2-2编写程序计算例2-1中节点3发生单相短路接地、两相短路的瞬时，（1）节点1和2的电压；（2）线路1-2、1-3和2-3的电流；（3）发电机1、2的端电压。解：瞬时的含义：发电机的正序电抗用，负序电抗近似等于。计算结果如下表2-2节点电压节点1电压节点2电压节点3电压单相接地=0.5829=0.9514=0.9514=0.6614=0.9522=0.9522=0=1.0256=1.0256两相短路=1.0=0.6337=1.0=0.6813=0.6813=1.0=0.5=0.5表2-3支路电流支路1—2支路1—3支路2—3单相接地=0.6613=0.1444=0.1444=4.3387=0.0659=0.0659=5.0=0.0785=0.0785两相短路=0=0.7341=0.7341=0=3.8931=3.8931=0=4.6272=4.6272表2-4发电机的机端电压发电机1#发电机2#单相接地=0.8317=1.0=0.8317=0.8567=1.0=0.8567两相短路=0.7420=1.0=0.7420=0.7788=1.0=0.7788源程序：clearZZ1(1,2)=j*0.1;ZZ1(1,3)=j*0.1;ZZ1(2,3)=j*0.1;%节点m,n之间的正序阻抗（m