电力系统计算机辅助分析试验报告

附录：学生实验报告表头格式
电力工程学院学生实验报告
实验课程名称：《电力系统计算机辅助分析》
开课实验室：计算中心408 2014 年12 月11 日
r1=22;l=0.05;
r2=33;c=0.0001;
z1=r1+j*w*l;
z2=r2/(j*w*c*r2+1);
Ucm=Usm*z2/(z1+z2);
mUcm=abs(Ucm) %求幅值
aUcm=angle(Ucm) %求相角
T=4*2*pi/w; %用w表示，T表示四个周波
N=100; %画图的点数
dt=T/N; %两点间隔，即采样频率
t=0:dt:T;
for k=1:101 %画波形
us(k)=mUsm*cos(w*t(k)+aUsm);
uc(k)=mUcm*cos(w*t(k)+aUcm);
end
plot(t,us,t,uc) %注意区分两条曲线的线型和颜色
grid on
title('')
xlabel('','fontsize',16) % fontsize’,16表示横坐标的字体大小为16
ylabel('')
legend('us','uc')
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
一、讨论
1、MATLAB软件是什么？有什么特点？
答：Matlab是一个高级的矩阵/阵列语言，它包含控制语句、函数、数据结构、输入和输出和面向对象编程特点。

用户可以在命令窗口中将输入语句与执行命令同步，也可以先编写好一个较大的复杂的应用程（M文件）后再一起运行。

特点：1. 编程效率高，2. 用户使用方便，3. 扩充能力强，交互性好，4. 移植性和开放性很好，5. 语句简单，内涵丰富，6. 高效方便的矩阵和数组运算，7. 方便的绘图功能。

3. 如何获得命令或函数的帮助文档？
答：MATLAB 的各个函数，不管是内建函数、M文件函数、还是MEX文件函数等，一般它们都有M文件的使用帮助和函数功能说明，各个工具箱通常情况下也具有一个与工具箱名相间的M文件用来说明工具箱的构成内容等，在MATLAB命令窗口中，可以通过指令来获取这些纯文本的帮助信息。

通常能够起到帮助作用，获取帮助信息的指令有help、lookfor、which、doc、get、type等。

实验二电力系统计算中常用的数值算法及电力网络的数学模型1、用因子表法求解电路方程中的节点电压；
A= [1/10+1/15 -1/10 -1/15 -1
-1/10 1/10+1/50+1/30 -1/50 0
-1/15 -1/50 1/15+1/50+1/30 0
1 0 0 0 ];
B=[0 0 0 10];
[n,m]=size(A);
for i=1:n
A(i,i)=1/A(i,i);
for j=i+1:n
A(i,j)=A(i,j)*A(i,i);
end
for k=i+1:n
for j=i+1:n
A(k,j)=A(k,j)-A(k,i)*A(i,j);
end
end
end
disp('矩阵A的因子表为：');
disp(A)
for i=1:n
B(i)=B(i)*A(i,i);
for j=i+1:n
B(j)=B(j)-A(j,i)*B(i);
end
end
for i=n-1:-1:1
for j=i+1:-1:2
B(j-1)=B(j-1)-A(j-1,i+1)*B(i+1);
end
end
disp('在因子表的基础上求解线性方程组的解为：x=');
disp(B)
2、将图2.1中的电压源分别改为2V、4V、6V、8V时，用因子表进行求解，体会该算法带来的益处；
①电压源改为2V
②电压源改为4V
③电压源改为6V
④电压源改为8V
3、上机验证课本例17.6－17.7的计算结果；
①例17.6
②例17.7
4、设计系统变更时修改导纳矩阵的函数（参考课本P.323），并调试通过，给出导纳矩阵修正函数的调用规则及其主要的实现代
码。

% n=input('请输入节点数:n=');
% nl=input('请输入支路数:nl=');
% B=input('请输入由支路参数形成的矩阵:B=');
% X=input('请输入由节点号及其对地阻抗形成的矩阵:X=');
n=4;nl=4;B=[1 2 0.08+0.4i 0 1 0;2 3 0.1+0.4i 0 1 0;
3 4 0.3i 0 1 0;1 3 0.12+0.5i 0 1 0];
X=[1 0;2 0;3 0;4 0]
Y=zeros(n);
for i=1:n
if X(i,2)~=0;
p=X(i,1);
Y(p,p)=1./X(i,2);
end
end
for i=1:nl
if B(i,6)==0
p=B(i,1); q=B(i,2);
else
p=B(i,2); q=B(i,1);
end
Y(p,q)=Y(p,q)-1./(B(i,3)*B(i,5));
Y(q,p)=Y(p,q);
Y(q,q)=Y(q,q)+1./(B(i,3)*B(i,5)^2)+B(i,4)./2;
Y(p,p)=Y(p,p)+1./B(i,3)+B(i,4)./2;
end
disp('导纳矩阵Y=:');
disp(Y)
B1=input('请输入追加支路参数形成的矩阵:B1=');
% B1=[3 4 0.3i 0 1.2 0];
% B1=[1 2 0.3i 0 1 0];
% B1=[1 4 0.3i 0 1 0];
% B1=[3 5 0.3i 0 1 0];
z=B1(3);
% if B1(6)==0
% p=B1(1); q=B1(2);
% else
% p=B1(2); q=B1(1);
% end
p=B1(1); q=B1(2);
break
end
思考题
1.计算短路电流的目的是什么？
答：选择电气设备,计算各种保护的定值,制定运行方案等
2.在计算短路电流时，是否用到了节点阻抗阵中的所有元素？据此，可以如何简化短路计算程序？答：不需要，可以利用高斯消元法消去部分中间节点和联络节点，化简成等效网络再进行计算。

end
disp(Xn);
end
disp('迭代次数=')
disp(t);
disp('最终结果为')
disp(Xn);
2.上机验证课本例19.1和例19.2的计算结果；
3.将两种算法的程序计算程序进行合并
clc
clear;
n=5;
nl=5;
isb=1;
pr=0.00001;
B1=[1 2 0.03i 0 1.05 0;2 3 0.08+0.3i 0.5i 1 0;2 4 0.1+0.35i 0 1 0;3 4 0.04+0.25i 0.5i 1 0;3 5 0.015i 0 1.05 1]; B2=[0 0 1.05 1.05 0 1;0 3.7+1.3i 1 0 0 2;0 2+1i 1 0 0 2;0 1.6+0.8i 1 0 0 2;5 0 1.05 1.05 0 3];
X=[1 0;2 0;3 0;4 0;5 0];
Y=zeros(n);e=zeros(1,n);f=zeros(1,n);V=zeros(1,n);O=zeros(1,n);S1=zeros(nl);
for i=1:n
if X(i,2)~=0;
p=X(i,1);
Y(p,p)=1./ X(i,2);
end
end
for i=1:nl
if B1(i,6)==0
2、用MATLAB数值工具箱中的函数（解微分方程、求特征值）替代例程中的相应部分，重复验证过程。

clc
S0=0.583+0.361i;
V0=1;
Xd=2.489;
w0=100*pi;
Tj=10;
zn=0;
Eq=sqrt((V0+imag(S0)*Xd./V0)^2+(real(S0)*Xd./V0)^2);
dtj0=atan(real(S0)*Xd./(V0*(V0+imag(S0)*Xd./V0)));
Psl=Eq*V0./Xd;
C=w0;
d=-1./Tj*Eq*cos(dtj0)*V0./Xd;
E=-zn./Tj;
Kp=(Psl-real(S0))./real(S0);
A=[0 C;d E]
[D]=eig(A)%用此函数求矩阵的特征值%
disp('该系统的静态稳定极限：Psl=');
disp(Psl);
disp('该系统的静态储备系数为：Kp=');
disp(Kp);
disp('该系统的线性微分方程的特征根为：');
disp(D);
if zn>=0
if(D(1)==conj(D(2)))||((real(D(1))<0)&&(real(D(2))<0))
disp('该系统是静态稳定的。

');
else
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