电力系统潮流及短路电流计算程序
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作业要求
编写程序计算图1所示算例系统的潮流及三相短路电流。
潮流计算：方法不限，计算系统的节点电压和相角。
短路电流：4号母线发生金属性三相短路时（z f=0），分别按照精确算法和近似算法计算短路电流、系统中各节点电压以及网络中各支路的电流分布，并对两种情况下的计算结果进行比较。
电路图及参数
图1 3机9节点系统
表1 9节点系统支路参数
计算步骤
进行系统正常运行状态的潮流计算，求得(0)i U &
形成不含发电机和负荷的节点导纳矩阵Y N ；
将发电机表示为电流源i
I &(/i di E jx ''=&)和导纳i y (1/di jx '=)的并联组合；节点负荷用恒阻抗的接地支路表示；形成包括所有发电机支路和负荷支路的节点导纳矩阵Y ，即在Y N 中的发电机节点和负荷节点的自导纳上分别增加发电机导纳i y 和负荷导纳,LD i
y （*
,,22
LD i LDi LDi
LD i
i i S P jQ y V V -==）； 利用1
Z Y
-=，计算节点阻抗矩阵，从而得到阻抗矩阵中的第f 列；
利用公式(6-7)或(6-10)计算短路电流；
利用公式(6-8)或(6-11)计算系统中各节点电压；
利用公式(6-9)计算变压器支路的电流；对输电线路利用П型等值电路计算支路电流。
计算结果
节点导纳矩阵Yn ： Columns 1 through 5
0 0 0 0 + 0
0 0 0 0 0
0 0 0 0 0
0 + 0 0 +
0 0 0 +
0 0 0 + 0
0 0 + 0 0 +
0 0 0 0 0
0 0 0 + 0 0 Columns 6 through 9
0 0 0 0
0 0 + 0 0
0 0 0 0 +
+ 0 0 0
0 + 0 0
0 0 +
0 + 0
0 + +
+ 0 +
电压幅值：
电压相角：
节点有功：
节点无功：
修正后的节点导纳矩阵Y：
Columns 1 through 5
0 0 0 0 + 0
0 0 0 0 0
0 0 0 0 0
0 + 0 0 +
0 0 0 +
0 0 0 + 0
0 0 + 0 0 +
0 0 0 0 0
0 0 0 + 0 0 Columns 6 through 9
0 0 0 0
0 0 + 0 0
0 0 0 0 +
+ 0 0 0
0 + 0 0
0 0 +
0 + 0
0 + +
+ 0 +
节点阻抗矩阵Z的第4列：
+
+
+
+
+
+
+
+
+
精确计算结果：
短路电流：
模值：
相角：
节点电压模值：
支路电流：
i j Iij
1 4 7 9 5 +
4 6 +
5 7 +
6 9 +
7 8 +
8 9 +
近似计算结果：
短路电流：
模值：
相角：
节点电压模值：五、程序流程图
六、程序及输入文件
文件：
文件：
l=9;%支路数
n=9;%节点数
m=6;%PQ节点数
Yn=zeros(n);%初始化节点导纳矩阵Y DATA1=xlsread('',1);
%计算节点导纳矩阵Y
for k=1:l
i=DATA1(k,1);
j=DATA1(k,2);
R=DATA1(k,3);
X=DATA1(k,4);
B2=DATA1(k,5);
Yn(i,i)=Yn(i,i)+1i*B2+1/(R+1i*X);
Yn(j,j)=Yn(j,j)+1i*B2+1/(R+1i*X);
Yn(i,j)=Yn(i,j)-1/(R+1i*X);
Yn(j,i)=Yn(j,i)-1/(R+1i*X);
end
disp('节点导纳矩阵Yn：');
disp(Yn);
G=real(Yn);
B=imag(Yn);
DATA2=xlsread('',2);
P=zeros(1,n);
Q=zeros(1,n);
U=ones(1,n);
P(2:n)=DATA2(2:n,3);
Q(4:n)=DATA2(4:n,4);
U(1:3)=DATA2(1:3,5);
%设置节点电压初值
e(1)=DATA2(1,5);
e(2:n)=;
f(1:n)=;
%设置迭代次数
t=0;
tmax=10;
while t<=tmax
%计算f(x)
a(1:n)=;
c(1:n)=;
for i=2:n
for j=1:n
a(i)=a(i)+G(i,j)*e(j)-B(i,j)*f(j);
c(i)=c(i)+G(i,j)*f(j)+B(i,j)*e(j);
end
end
for i=2:n
deltaP(i)=P(i)-e(i)*a(i)-f(i)*c(i);
end
for j=4:n
deltaQ(j)=Q(j)-f(j)*a(j)+e(j)*c(j);
end
for k=2:3
deltaU2(k)=U(k)*U(k)-e(k)*e(k)-f(k)*f(k);
end
fx=[deltaP(2:n) deltaQ(4:n) deltaU2(2:3)]';
%计算雅克比矩阵J
for i=2:n
for j=2:n
if i~=j
H(i,j)=-(G(i,j)*e(i)+B(i,j)*f(i));
N(i,j)=B(i,j)*e(i)-G(i,j)*f(i);