电力系统分析课程设计-潮流计算和短路计算的程序实现
电力系统分析课程设计-电力系统短路故障的计算机算法程序设计
电力系统分析课程设计电力系统短路故障的计算机算法程序设计姓名____刘佳琪___学号_2014409436__班级__20144094___指导教师___鲁明芳____目录1目的与原理 (1)1.2 关于电力系统短路故障的计算机算法程序设计目的 (1)1.2 设计原理 (1)1.2.1计算机计算原理 (1)1.2.2电力系统短路计算计算机算法 (2)2 计算机编程环境及编程语言的选择 (2)2.1 优势特点 (2)2.1.1编程环境 (3)2.1.2简单易用 (3)2.1.3强处理能力 (3)2.1.4图形处理 (3)2.1.5模块集和工具箱 (4)2.1.6程序接口 (4)2.1.7应用软件开发 (4)3 对称故障的计算机算法 (5)3.1 用阻抗矩阵计算三相短路电流 (7)3.2 用节点导纳矩阵计算三相短路电流 (9)4 附录程序清单 (14)4.1 形成节点导纳矩阵 (14)4.2 形成节点阻抗矩阵 (15)4.2 对称故障的计算 (17)1 目的与原理1.1 关于电力系统短路故障的计算机算法程序设计目的电力系统正常运行的破坏多半是由于短路故障引起的，发生短路时，系统从一种状态剧变成另一种状态，并伴随复杂的暂态现象。
所谓短路故障，是指一切不正常的相与相之间或相与地发生通路的情况。
本文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计算方法；节点阻抗矩阵的支路追加法。
编制了对任意一个电力系统在任意点发生短路故障时三相短路电流及其分布的通用计算程序，该办法适用于各种复杂结构的电力系统。
从一个侧面展示了计算机应用于电力系统的广阔前景。
根据所给的电力系统，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。
电力系统的短路故障是严重的，而又是发生几率最多的故障，一般说来，最严重的短路是三相短路。
电力系统分析课程设计——电力系统潮流计算
信息工程学院课程设计报告书题目: 电力系统潮流计算专业：电气工程及其自动化班级：0310406学号：031040635学生姓名：陈代才指导教师：钟建伟2013年 4 月15 日信息工程学院课程设计任务书2013年4月15日目录1 任务提出与方案论证 (2)2 总体设计 (3)2.1潮流计算等值电路 (3)2.2建立电力系统模型 (3)2.3模型的调试与运行 (3)3 详细设计 (4)3.1 计算前提 (4)3.2手工计算 (7)4设计图及源程序 (11)4.1MA TLAB仿真 (11)4.2潮流计算源程序 (11)5 总结 (19)参考文献 (20)1 任务提出与方案论证潮流计算是在给定电力系统网络结构、参数和决定系统运行状态的边界条件的情况下确定系统稳态运行状态的一种基本方法,是电力系统规划和运营中不可缺少的一个重要组成部分。
可以说,它是电力系统分析中最基本、最重要的计算,是系统安全、经济分析和实时控制与调度的基础。
常规潮流计算的任务是根据给定的运行条件和网路结构确定整个系统的运行状态，如各母线上的电压（幅值及相角）、网络中的功率分布以及功率损耗等。
潮流计算的结果是电力系统稳定计算和故障分析的基础。
在电力系统运行方式和规划方案的研究中，都需要进行潮流计算以比较运行方式或规划供电方案的可行性、可靠性和经济性。
同时，为了实时监控电力系统的运行状态，也需要进行大量而快速的潮流计算。
因此，潮流计算是电力系统中应用最广泛、最基本和最重要的一种电气运算。
在系统规划设计和安排系统的运行方式时，采用离线潮流计算；在电力系统运行状态的实时监控中，则采用在线潮流计算。
是电力系统研究人员长期研究的一个课题。
它既是对电力系统规划设计和运行方式的合理性、可靠性及经济性进行定量分析的依据，又是电力系统静态和暂态稳定计算的基础。
潮流计算经历了一个由手工到应用数字电子计算机的发展过程，现在的潮流算法都以计算机的应用为前提用计算机进行潮流计算主要步骤在于编制计算机程序，这是一项非常复杂的工作。
用继电保护信号源综合控制系统进行电力系统简单潮流计算和短路故障分析
用继电保护信号源综合控制系统进行电力系统简单潮流计算和短路故障分析电力系统分析实验报告用继电保护信号源综合控制系统进行电力系统简单潮流计算和短路故障分析指导老师：江宁强实验一电力系统电气接线图一、实验目的1、掌握建立电力系统电气接线图的基本步骤。
2、掌握元件参数的设置方法。
二、实验内容1、建立一个电力系统的电气接线图。
系统见教材298页题图7-20。
2、设置元件参数，其中负荷功率因数为0.8。
3、通过断路器参数设置建立元件间的连接。
电气接线图如下：各元件参数为：发电机参数：母线1参数：新乡变＃1变压器参数：母线2参数：线路L1 、L2参数：母线3参数：新乡变＃2变压器参数：母线4参数：实验二电力系统潮流计算一、实验目的1、掌握电力系统潮流计算的基本步骤。
2、熟悉元件参数对潮流的影响。
二、实验内容1、计算一个电力系统的潮流。
系统见教材298页题图7-20。
按题目中要求Sld＝280MVA，功率因数＝0.8 PLD=224MW QLD＝168MVar计算结果：2、保持负荷有功功率不变，改变无功负荷，观察记录各母线电压。
保持PLD=224MW不变（1） QLD＝50MVar 时：（2） QLD＝100MVar 时：（3） QLD＝150MVar 时：（4） QLD＝200MVar 时：分析：母线1是平衡结点，所以电压不变，其他各母线电压随着无功负载的增加均有所下降。
根据无功平衡与电压水平曲线，随着负荷无功功率的增加，系统的无功电源已不能满足在当前电压下的无功平衡需要，只能降低电压运行以取得在较低电压下的无功平衡。
实验结果与这一规律相符。
3、保持无功负荷不变，改变有功负荷，观察各发电机母线功角。
保持QLD＝168MVar不变：（1） PLD=100MW功角为 arctan(230.861/100.315)=66.5度（2） PLD=200MW功角为 arctan(293.291/200.699)=55.62度（3） PLD=250MW功角为 arctan(356.848/251.054)=54.81度（4） PLD=300MW功角为 arctan(507.999/301.898)=59.3度分析：从实验结果可以看出，发电机母线功角随着负载有功的增加呈现一个先减小后增大的趋势。
电力系统潮流及短路电流计算程序
班级：之阳早格格创做姓名：教号：一、做业央供编写步调估计图1所示算例系统的潮流及三相短路电流.潮流估计：要领没有限，估计系统的节面电压战相角.短路电流：4号母线爆收金属性三相短路时（zf=0），分别依照透彻算法战近似算法估计短路电流、系统中各节面电压以及搜集中各支路的电流分散，并对于二种情况下的估计截止举止比较.二、电路图及参数图1 3机9节面系统表1 9节面系统支路参数支路R（p.u.）X（p.u.）B/2(TK) （p.u.）1~4 02~7 03~9 04~54~65~76~97~88~9表2 9节面系统收电机参数收电机编号节面典型PG（p.u.）VG（p.u.）（p.u.）（p.u.）1仄稳2PV3PV表3 9节面系统背荷参数节面编号节面典型Pi（p.u.）Qi（p.u.）4 PQ0 05 PQ6 PQ7 PQ 0 08 PQ 19 PQ 0 0三、估计步调(1)举止系统仄常运奇迹态的潮流估计，供得(2)产死没有含收电机战背荷的节面导纳矩阵YN；(3)将收电机表示为电流源()战导纳()的并联拉拢；节面背荷用恒阻抗的交天支路表示；产死包罗所有收电机支路战背荷支路的节面导纳矩阵Y，即正在YN 中的收电机节面战背荷节面的自导纳上分别减少收电机导纳战背荷导纳（）；(4)利用，估计节面阻抗矩阵，进而得到阻抗矩阵中的第f列；(5)利用公式(67)或者(610)估计短路电流；(6)利用公式(68)或者(611)估计系统中各节面电压；(7)利用公式(69)估计变压器支路的电流；对于输电线路利用П型等值电路估计支路电流.四、估计截止节面导纳矩阵Yn：Columns 1 through 50 17.3611i 0 0 0 +17.3611i 0 0 0 16.0000i 0 0 00 0 0 17.0648i 0 00 0 0 1.9422 +10.5107i 0 0 0 0 0 00 0 0 +17.0648i 0 0Columns 6 through 90 0 0 00 0 +16.0000i 0 01.9422 +10.5107i 0 0 00 1.1876 + 5.9751i 0 00 2.8047 35.4456i 1.6171 +13.6980i 0电压幅值：电压相角：节面有功：节面无功：建正后的节面导纳矩阵Y：Columns 1 through 50 20.6944i 0 0 0 +17.3611i 00 0 19.3333i 0 0 00 0 0 20.3982i 0 00 0 0 1.9422 +10.5107i 0 0 0 0 0 00 0 0 +17.0648i 0 0 Columns 6 through 90 0 0 00 0 +16.0000i 0 01.9422 +10.5107i 0 0 00 1.1876 + 5.9751i 0 00 2.8047 35.4456i 1.6171 +13.6980i 0节面阻抗矩阵Z的第4列：透彻估计截止：短路电流：模值：相角：节面电压模值：支路电流：i j Iij近似估计截止：短路电流：模值：节面电压模值：五、步调过程图六、步调及输进文献input_data.xls 文献：Sheet2powerflow_cal.m 文献：l=9;%支路数n=9;%节面数m=6;%PQ节面数Yn=zeros(n);%初初化节面导纳矩阵Y DATA1=xlsread('input_data.xls',1);%估计节面导纳矩阵Yfor k=1:li=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);enddisp('节面导纳矩阵Yn：');disp(Yn);G=real(Yn);B=imag(Yn);DATA2=xlsread('input_data.xls',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);%树立节面电压初值e(1)=DATA2(1,5);e(2:n)=1.0;f(1:n)=0.0;%树立迭代次数t=0;tmax=10;while t<=tmax%估计f(x)a(1:n)=0.0;c(1:n)=0.0;for i=2:nfor j=1:na(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);endendfor i=2:ndeltaP(i)=P(i)e(i)*a(i)f(i)*c(i);endfor j=4:ndeltaQ(j)=Q(j)f(j)*a(j)+e(j)*c(j);endfor k=2:3deltaU2(k)=U(k)*U(k)e(k)*e(k)f(k)*f(k); endfx=[deltaP(2:n) deltaQ(4:n) deltaU2(2:3)]'; %估计俗克比矩阵Jfor i=2:nfor j=2:nif i~=jH(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);elseH(i,j)=a(i)(G(i,i)*e(i)+B(i,i)*f(i)); N(i,j)=c(i)+(B(i,i)*e(i)G(i,i)*f(i)); endendendfor i=4:nfor j=2:nif i~=jM(i,j)=B(i,j)*e(i)G(i,j)*f(i);L(i,j)=G(i,j)*e(i)+B(i,j)*f(i);elseM(i,j)=c(i)+(B(i,i)*e(i)G(i,i)*f(i)); L(i,j)=a(i)+(G(i,i)*e(i)+B(i,i)*f(i)); endendendfor i=2:3for j=2:nif i~=jR(i,j)=0;S(i,j)=0;elseR(i,j)=2*e(i);S(i,j)=2*f(i);endendendJ=[H(2:n,2:n) N(2:n,2:n);M(4:n,2:n) L(4:n,2:n);R(2:3,2:n) S(2:3,2:n)];%输出截止break;else%供解建正圆程赢得dxdx=J^(1)*fx;dx=dx';e(2:n)=e(2:n)+dx(1:n1);f(2:n)=f(2:n)+dx(n:2*(n1));t=t+1;endendif t>tmaxstr='潮流估计没有支敛';disp(str);elsea(1:n)=0.0;c(1:n)=0.0;for i=1:nfor j=1:na(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); endendfor i=1:nU(i)=e(i)+1i*f(i);amp(i)=abs(U(i));arg(i)=angle(U(i));P(i)=e(i)*a(i)+f(i)*c(i);Q(i)=f(i)*a(i)e(i)*c(i);disp('电压幅值：');disp(amp);disp('电压相角：');disp(arg);disp('节面有功：');disp(P);disp('节面无功：');disp(Q);end%估计短路电流f=4;zf=0.0;%建正节面导纳矩阵Xd=DATA2(1:3,6);E=DATA2(1:3,7);for i=1:3Ii(i)=E(i)/(1i*Xd(i));endY=Yn;for i=1:3Y(i,i)=Y(i,i)+1/(1i*Xd(i));for j=4:nY(j,j)=Y(j,j)+(P(j)+1i*Q(j))/(U(j)*U(j)); enddisp('建正后的节面导纳矩阵Y：');disp(Y);Z=Y^(1);disp('节面阻抗矩阵Z的第4列：');disp(Z(:,4));%透彻估计disp('透彻估计截止：');U0=U;If=U0(f)/(Z(f,f)+zf);amp=abs(If);arg=atand(imag(If)/real(If));disp('短路电流：');disp('模值：');disp(amp);disp('相角：');disp(arg);for i=1:nU(i)=U0(i)Z(i,f)*If;amp=abs(U);enddisp('节面电压模值：');disp(amp);disp('支路电流： ');str=['i ''j '' Iij'];disp(str);for k=1:li=DATA1(k,1);j=DATA1(k,2);r=DATA1(k,3);x=DATA1(k,4);z=r+1i*x;I=(U(i)U(j))/z;str=[num2str(i) ' ' num2str(j) ' ' num2str(I)]; disp(str);end%近似估计disp('近似估计截止：');U0(1:n)=1.0;If=U0(f)/(Z(f,f)+zf);amp=abs(If);arg=atand(imag(If)/real(If)); disp('短路电流：');disp('模值：');disp(amp);disp('相角：');disp(arg);for i=1:nU(i)=U0(i)Z(i,f)*If;amp=abs(U);enddisp('节面电压模值：'); disp(amp);。
电力系统潮流及短路电流计算程序
班级：姓名：学号：一、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..二、电路图及参数图1 3机9节点系统表1 9节点系统支路参数表2 9节点系统发电机参数表3 9节点系统负荷参数三、计算步骤(1) 进行系统正常运行状态的潮流计算;求得(0)i U (2) 形成不含发电机和负荷的节点导纳矩阵Y N ；(3) 将发电机表示为电流源i I /i diE 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 *,,22LD i LDi LDiLD i i i S P jQ y V V -==； (4) 利用1Z Y-=;计算节点阻抗矩阵;从而得到阻抗矩阵中的第f 列；(5) 利用公式6-7或6-10计算短路电流；(6)利用公式6-8或6-11计算系统中各节点电压；(7)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..四、计算结果节点导纳矩阵Yn：Columns 1 through 50 -17.3611i 0 0 0 +17.3611i 00 0 -16.0000i 0 0 00 0 0 -17.0648i 0 00 +17.3611i 0 0 3.3074 -39.3089i -1.3652 +11.6041i0 0 0 -1.3652 +11.6041i 2.5528 -17.3382i0 0 0 -1.9422 +10.5107i 00 0 +16.0000i 0 0 -1.1876 + 5.9751i0 0 0 0 00 0 0 +17.0648i 0 0 Columns 6 through 90 0 0 00 0 +16.0000i 0 00 0 0 0 +17.0648i-1.9422 +10.5107i 0 0 00 -1.1876 + 5.9751i 0 03.2242 -15.8409i 0 0 -1.2820 + 5.5882i0 2.8047 -35.4456i -1.6171 +13.6980i 00 -1.6171 +13.6980i 2.7722 -23.3032i -1.1551 + 9.7843i-1.2820 + 5.5882i 0 -1.1551 + 9.7843i 2.4371 -32.1539i电压幅值：1.0400 1.0250 1.0250 1.0258 0.9956 1.0127 1.0258 1.0159 1.0324电压相角：0 0.1620 0.0814 -0.0387 -0.0696 -0.0644 0.0649 0.0127 0.0343节点有功：0.7164 1.6300 0.8500 0.0000 -1.2500 -0.9000 -0.0000 -1.0000 -0.0000节点无功：0.2705 0.0665 -0.1086 0.0000 -0.5000 -0.3000 -0.0000 -0.3500 -0.0000修正后的节点导纳矩阵Y：Columns 1 through 50 -20.6944i 0 0 0 +17.3611i 00 0 -19.3333i 0 0 00 0 0 -20.3982i 0 00 +17.3611i 0 0 3.3074 -39.3089i -1.3652 +11.6041i0 0 0 -1.3652 +11.6041i 3.8716 -17.6627i0 0 0 -1.9422 +10.5107i 00 0 +16.0000i 0 0 -1.1876 + 5.9751i0 0 0 0 00 0 0 +17.0648i 0 0 Columns 6 through 90 0 0 00 0 +16.0000i 0 00 0 0 0 +17.0648i-1.9422 +10.5107i 0 0 00 -1.1876 + 5.9751i 0 04.1321 -16.0184i 0 0 -1.2820 +5.5882i0 2.8047 -35.4456i -1.6171 +13.6980i 00 -1.6171 +13.6980i 3.7323 -23.6669i -1.1551 + 9.7843i-1.2820 + 5.5882i 0 -1.1551 + 9.7843i 2.4371 -32.1539i节点阻抗矩阵Z的第4列：0.0463 + 0.1252i0.0329 + 0.0693i0.0316 + 0.0707i0.0552 + 0.1493i0.0589 + 0.1204i0.0562 + 0.1226i0.0397 + 0.0838i0.0416 + 0.0814i0.0378 + 0.0845i精确计算结果：短路电流：模值：6.4459相角：-71.9365节点电压模值：0.1831 0.5687 0.5427 0.0000 0.1466 0.1506 0.4537 0.4463 0.4495支路电流：i j Iij1 4 0.5779-3.1264i2 7 1.3702-1.4433i3 9 0.64294-1.4808i4 5 -0.77968+1.5248i4 6 -0.6411+1.477i5 7 -0.89528+1.6436i6 9 -0.73353+1.5487i7 8 0.50734+0.10234i8 9 0.062766+0.056451i近似计算结果：短路电流：模值：6.2838相角：-69.7198节点电压模值：0.1611 0.5214 0.5157 0.0000 0.1827 0.1675 0.4227 0.4348 0.4217五、程序流程图六、程序及输入文件input_data.xls 文件：powerflow_cal.m 文件：l=9;%支路数n=9;%节点数m=6;%PQ节点数Yn=zerosn;%初始化节点导纳矩阵Y DATA1=xlsread'input_data.xls';1; %计算节点导纳矩阵Yfor k=1:li=DATA1k;1;j=DATA1k;2;R=DATA1k;3;X=DATA1k;4;B2=DATA1k;5;Yni;i=Yni;i+1i*B2+1/R+1i*X; Ynj;j=Ynj;j+1i*B2+1/R+1i*X; Yni;j=Yni;j-1/R+1i*X;Ynj;i=Ynj;i-1/R+1i*X;enddisp'节点导纳矩阵Yn：';dispYn;G=realYn;B=imagYn;DATA2=xlsread'input_data.xls';2;P=zeros1;n;Q=zeros1;n;U=ones1;n;P2:n=DATA22:n;3;Q4:n=DATA24:n;4;U1:3=DATA21:3;5;%设置节点电压初值e1=DATA21;5;e2:n=1.0;f1:n=0.0;%设置迭代次数t=0;tmax=10;while t<=tmax%计算fxa1:n=0.0;c1:n=0.0;for i=2:nfor j=1:nai=ai+Gi;j*ej-Bi;j*fj;ci=ci+Gi;j*fj+Bi;j*ej;endendfor i=2:ndeltaPi=Pi-ei*ai-fi*ci;endfor j=4:ndeltaQj=Qj-fj*aj+ej*cj;endfor k=2:3deltaU2k=Uk*Uk-ek*ek-fk*fk;endfx=deltaP2:n deltaQ4:n deltaU22:3';%计算雅克比矩阵Jfor i=2:nfor j=2:nif i~=jHi;j=-Gi;j*ei+Bi;j*fi;Ni;j=Bi;j*ei-Gi;j*fi;elseHi;j=-ai-Gi;i*ei+Bi;i*fi;Ni;j=-ci+Bi;i*ei-Gi;i*fi;endendendfor i=4:nfor j=2:nif i~=jMi;j=Bi;j*ei-Gi;j*fi;Li;j=Gi;j*ei+Bi;j*fi;elseMi;j=ci+Bi;i*ei-Gi;i*fi;Li;j=-ai+Gi;i*ei+Bi;i*fi;endendendfor i=2:3for j=2:nif i~=jRi;j=0;Si;j=0;elseRi;j=-2*ei;Si;j=-2*fi;endendendJ=H2:n;2:n N2:n;2:n;M4:n;2:n L4:n;2:n;R2:3;2:n S2:3;2:n;if maxabsfx<0.0001%输出结果break;else%求解修正方程获得dxdx=-J^-1*fx;dx=dx';e2:n=e2:n+dx1:n-1;f2:n=f2:n+dxn:2*n-1;t=t+1;endendif t>tmaxstr='潮流计算不收敛';dispstr;elsea1:n=0.0;c1:n=0.0;for i=1:nfor j=1:nai=ai+Gi;j*ej-Bi;j*fj; ci=ci+Gi;j*fj+Bi;j*ej;endendfor i=1:nUi=ei+1i*fi;ampi=absUi;argi=angleUi;Pi=ei*ai+fi*ci;Qi=fi*ai-ei*ci;enddisp'电压幅值：';dispamp;disp'电压相角：';disparg;disp'节点有功：';dispP;disp'节点无功：';dispQ;end%计算短路电流f=4;zf=0.0;%修正节点导纳矩阵Xd=DATA21:3;6;E=DATA21:3;7;for i=1:3Iii=Ei/1i*Xdi;endY=Yn;for i=1:3Yi;i=Yi;i+1/1i*Xdi;endfor j=4:nYj;j=Yj;j+-Pj+1i*Qj/Uj*Uj;enddisp'修正后的节点导纳矩阵Y：';Z=Y^-1;disp'节点阻抗矩阵Z的第4列：';dispZ:;4;%精确计算disp'精确计算结果：';U0=U;If=U0f/Zf;f+zf;amp=absIf;arg=atandimagIf/realIf;disp'短路电流：';disp'模值：';dispamp;disp'相角：';disparg;for i=1:nUi=U0i-Zi;f*If;amp=absU;enddisp'节点电压模值：';dispamp;disp'支路电流： ';str='i ''j '' Iij';dispstr;for k=1:li=DATA1k;1;j=DATA1k;2;r=DATA1k;3;x=DATA1k;4;z=r+1i*x;I=Ui-Uj/z;str=num2stri ' ' num2strj ' ' num2strI; dispstr;end%近似计算disp'近似计算结果：';U01:n=1.0;If=U0f/Zf;f+zf;amp=absIf;arg=atandimagIf/realIf;disp'短路电流：';disp'模值：';dispamp;disp'相角：';for i=1:nUi=U0i-Zi;f*If; amp=absU;enddisp'节点电压模值：'; dispamp;。
电力系统分析潮流计算程序
#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<math.h>#define PI 3.14159//节点参数结构体structNodeType{int N;//节点号int Type;//节点类型double e;//电压幅值double f;//电压相角double Pd;//负荷有功double Qd;//负荷无功double Ps;//出力有功double Qs;//出力无功double Bc;//并联电容的电抗值};//支路参数结构体structBranchType{intNbr;//支路号intNl;//首节点int Nr;//末节点double R;//支路电阻double X;//支路电抗double Bn;//对地电抗double Kt;//支路变比};//******************************************全局变量声明***************************************int n;//节点数intnPQ;//PQ节点数intnPV;//PV节点数intnbr;//支路数intng;//发电机台数int Mark=0;//标记支路参数是否已经转换double **G;//导纳矩阵G部分double **B;//导纳矩阵B部分double *dS;//功率不平衡量double *mid1,*mid2;//求功率不平衡量时的中间变量double *Us;//电压初值double error=1;//误差值double iteration=0.000001;//误差精度double **Jacob;//雅克比矩阵double **invJac;//雅克比矩阵的逆double *dfe;//节点电压修正值structNodeType *Node;//读入时的节点参数结构体structBranchType *Branch;//读入时的支路参数结构体//*********************************************主程序******************************************void main(){voidLoadData();void FormY();//形成导纳矩阵void DeltaS();//求功率不平衡量void FormJacob();//形成雅克比矩阵void InvJac();//求雅克比矩阵的逆void UpdateU();//修正电压值voidCalculatePQ();void Print1(double *,int);void Print2(double **,int,int);intkk;//迭代次数LoadData();FormY();printf("iteration=%lf\n",iteration);kk=0;DeltaS();while(error>iteration&&kk<50){FormJacob();UpdateU();DeltaS();kk++;}printf("迭代次数为%4d\n",kk);CalculatePQ();printf("error=%e\n",error);}//***************************************************************************** ****************voidLoadData(){inti,j;inttN,tType;double te,tf,tPd,tQd,tPs,tQs,tBc;//用于重新排列节点信息的临时变量FILE *fp;//文件指针char filename[50]={""};printf("请输入数据文件名：");scanf("%s",filename);if((fp=fopen(filename,"r"))==NULL){printf("cannot open the file:data.txt\n");return;}fscanf(fp,"%d",&n);printf("节点个数为：%d\n",n);//为节点参数申请空间Node=(structNodeType *)malloc(sizeof(structNodeType)*n);//读取节点参数printf("调整前的节点参数为：\n");for(i=0;i<n;i++)fscanf(fp,"%d%d%lf%lf%lf%lf%lf%lf%lf",&Node[i].N,&Node[i].Type,&Node[i].e,&Node[i].f,&Node[ i].Pd,&Node[i].Qd,&Node[i].Ps,&Node[i].Qs,&Node[i].Bc);//计算PQ节点和PV节点的个数for(i=0;i<n;i++){if(Node[i].Type==1)nPQ++;else if(Node[i].Type==2)nPV++;}printf("PQ节点个数：%d\n",nPQ);printf("PV节点个数：%d\n",nPV);//重新排列节点参数(冒泡法)for(j=0;j<n-1;j++)for(i=0;i<n-j-1;i++){if(Node[i].Type>Node[i+1].Type){tN=Node[i].N;Node[i].N=Node[i+1].N;Node[i+1].N=tN;tType=Node[i].Type;Node[i].Type=Node[i+1].Type;Node[i+1].Type=tType;te=Node[i].e;Node[i].e=Node[i+1].e;Node[i+1].e=te;tf=Node[i].f;Node[i].f=Node[i+1].f;Node[i+1].f=tf;tPd=Node[i].Pd;Node[i].Pd=Node[i+1].Pd;Node[i+1].Pd=tPd;tQd=Node[i].Qd;Node[i].Qd=Node[i+1].Qd;Node[i+1].Qd=tQd;tPs=Node[i].Ps;Node[i].Ps=Node[i+1].Ps,Node[i+1].Ps=tPs;tQs=Node[i].Qs;Node[i].Qs=Node[i+1].Qs;Node[i+1].Qs=tQs;tBc=Node[i].Bc;Node[i].Bc=Node[i+1].Bc;Node[i+1].Bc=tBc;}}//为电压初值申请空间Us=(double *)malloc(sizeof(double)*(n-1));for(i=0;i<n-1;i++)Us[i]=Node[i].e;//读取支路参数fscanf(fp,"%d",&nbr);printf("支路个数为：%d\n",nbr);//为支路参数申请空间Branch=(structBranchType *)malloc(sizeof(structBranchType)*nbr);//读入的支路参数结构体//读入支路参数for(i=0;i<nbr;i++)fscanf(fp,"%d%d%d%lf%lf%lf%lf",&Branch[i].Nbr,&Branch[i].Nl,&Branch[i].Nr,&Branch[i].R,&Bran ch[i].X,&Branch[i].Bn,&Branch[i].Kt);//支路节点号参数调整for(i=0;i<nbr;i++){Mark=0;for(j=0;j<n;j++){if(Branch[i].Nl==Node[j].N&&Mark==0){Branch[i].Nl=j+1;Mark=1;}}}for(i=0;i<nbr;i++){Mark=0;for(j=0;j<n;j++){if(Branch[i].Nr==Node[j].N&&Mark==0){Branch[i].Nr=j+1;Mark=1;}}}fclose(fp);}//***************************************************************************** ******************************************//*********************************************形成导纳矩阵**************************************************************voidFormY(){inti,j;double Z2;//存储Z^2=R^2+X^2G=(double **)malloc(sizeof(double *)*n);//为G申请空间B=(double **)malloc(sizeof(double *)*n);//为B申请空间for(i=0;i<n;i++){G[i]=(double *)malloc(sizeof(double)*n);B[i]=(double *)malloc(sizeof(double)*n);}//初始化G、Bfor(i=0;i<n;i++)for(j=0;j<n;j++){G[i][j]=0;B[i][j]=0;}//计算非对角元素for(i=0;i<nbr;i++){Z2=Branch[i].R*Branch[i].R+Branch[i].X*Branch[i].X;if(Branch[i].Kt==0)//非变压器支路{G[Branch[i].Nl-1][Branch[i].Nr-1]-=Branch[i].R/Z2;B[Branch[i].Nl-1][Branch[i].Nr-1]+=Branch[i].X/Z2;G[Branch[i].Nr-1][Branch[i].Nl-1]=G[Branch[i].Nl-1][Branch[i].Nr-1];B[Branch[i].Nr-1][Branch[i].Nl-1]=B[Branch[i].Nl-1][Branch[i].Nr-1];}else//变压器支路{G[Branch[i].Nl-1][Branch[i].Nr-1]-=Branch[i].R/Z2/Branch[i].Kt;B[Branch[i].Nl-1][Branch[i].Nr-1]+=Branch[i].X/Z2/Branch[i].Kt;G[Branch[i].Nr-1][Branch[i].Nl-1]=G[Branch[i].Nl-1][Branch[i].Nr-1];B[Branch[i].Nr-1][Branch[i].Nl-1]=B[Branch[i].Nl-1][Branch[i].Nr-1];}}//计算对角元素for(i=0;i<n;i++)for(j=0;j<nbr;j++){Z2=Branch[j].R*Branch[j].R+Branch[j].X*Branch[j].X;if(Branch[j].Kt==0&&(Branch[j].Nl-1==i||Branch[j].Nr-1==i))//非变压器支路{G[i][i]=G[i][i]+Branch[j].R/Z2;B[i][i]=B[i][i]-Branch[j].X/Z2;}else if(Branch[j].Kt!=0&&(Branch[j].Nl-1==i||Branch[j].Nr-1==i))//变压器支路{G[i][i]=G[i][i]+Branch[j].R/Z2/Branch[j].Kt;B[i][i]=B[i][i]-Branch[j].X/Z2/Branch[j].Kt;}}//将对地电纳加入到对角元素中for(i=0;i<nbr;i++){if(Branch[i].Kt==0)//非变压器支路{B[Branch[i].Nl-1][Branch[i].Nl-1]+=Branch[i].Bn;B[Branch[i].Nr-1][Branch[i].Nr-1]+=Branch[i].Bn;}else//变压器支路{B[Branch[i].Nl-1][Branch[i].Nl-1]-=(1-Branch[i].Kt)/Branch[i].Kt/Branch[i].Kt/Branch[i].X;B[Branch[i].Nr-1][Branch[i].Nr-1]-=(Branch[i].Kt-1)/Branch[i].Kt/Branch[i].X;}}//将并联电容加入到对角元素中for(i=0;i<n;i++)B[i][i]=B[i][i]+Node[i].Bc;}//***************************************************************************** ********************//*****************************************求deltaP,deltaQ*****************************************void DeltaS()//计算功率不平衡量{inti,j;//为中间变量申请空间mid1=(double *)malloc(sizeof(double)*n);mid2=(double *)malloc(sizeof(double)*n);//为功率不平衡量申请空间dS=(double *)malloc(sizeof(double)*2*(n-1));//求功率不平衡量for(i=0;i<n-1;i++){//初始化中间变量mid1[i]=0;mid2[i]=0;for(j=0;j<n;j++){mid1[i]=mid1[i]+G[i][j]*Node[j].e-B[i][j]*Node[j].f;mid2[i]=mid2[i]+G[i][j]*Node[j].f+B[i][j]*Node[j].e;}dS[2*i]=Node[i].Ps-Node[i].Pd-(Node[i].e*mid1[i]+Node[i].f*mid2[i]);if(i<nPQ)dS[2*i+1]=Node[i].Qs-Node[i].Qd-(Node[i].f*mid1[i]-Node[i].e*mid2[i]);elsedS[2*i+1]=Us[i]*Us[i]-(Node[i].e*Node[i].e+Node[i].f*Node[i].f);}error=0;for(i=0;i<2*(n-1);i++){if(dS[i]<0&&error<-dS[i])error=-dS[i];else if(dS[i]>0&&error<dS[i])error=dS[i];}}//***************************************************************************** ********************//*********************************************雅克比矩阵******************************************voidFormJacob(){inti,j;//为雅克比行列式申请空间Jacob=(double **)malloc(sizeof(double *)*2*(n-1));for(i=0;i<2*(n-1);i++)Jacob[i]=(double *)malloc(sizeof(double)*2*(n-1));//初始化雅克比行列式for(i=0;i<2*(n-1);i++)for(j=0;j<2*(n-1);j++)Jacob[i][j]=0;for(j=0;j<n-1;j++){//求H,Nfor(i=0;i<n-1;i++){if(i!=j){Jacob[2*i][2*j]=B[i][j]*Node[i].e-G[i][j]*Node[i].f;Jacob[2*i][2*j+1]=-G[i][j]*Node[i].e-B[i][j]*Node[i].f;}else{Jacob[2*i][2*i]=B[i][i]*Node[i].e-G[i][i]*Node[i].f-mid2[i]; Jacob[2*i][2*i+1]=-G[i][i]*Node[i].e-B[i][i]*Node[i].f-mid1[i];}}//求J,Lfor(i=0;i<nPQ;i++){if(i!=j){Jacob[2*i+1][2*j]=G[i][j]*Node[i].e+B[i][j]*Node[i].f;Jacob[2*i+1][2*j+1]=B[i][j]*Node[i].e-G[i][j]*Node[i].f;}else{Jacob[2*i+1][2*i]=G[i][i]*Node[i].e+B[i][i]*Node[i].f-mid1[i]; Jacob[2*i+1][2*i+1]=B[i][i]*Node[i].e-G[i][i]*Node[i].f+mid2[i];}}//求R,Sfor(i=nPQ;i<n-1;i++){if(i==j){Jacob[2*i+1][2*i]=-2*Node[i].f;Jacob[2*i+1][2*i+1]=-2*Node[i].e;}}}}//***************************************************************************** ********************//********************************************雅克比矩阵求逆***************************************voidInvJac(){inti,j,k;double temp;//中间变量//为雅克比矩阵的逆申请空间invJac=(double **)malloc(sizeof(double *)*2*(n-1));for(i=0;i<2*(n-1);i++)invJac[i]=(double *)malloc(sizeof(double)*2*(n-1));//求逆for(i=0;i<2*(n-1);i++)for(j=0;j<2*(n-1);j++){if(i!=j)invJac[i][j]=0;elseinvJac[i][j]=1;}for(i=0;i<2*(n-1);i++){for(j=0;j<2*(n-1);j++){if(i!=j){temp=Jacob[j][i]/Jacob[i][i];for(k=0;k<2*(n-1);k++){Jacob[j][k]-=Jacob[i][k]*temp;invJac[j][k]-=invJac[i][k]*temp;}}}}for(i=0;i<2*(n-1);i++)if(Jacob[i][i]!=1){temp=Jacob[i][i];for(j=0;j<2*(n-1);j++)invJac[i][j]=invJac[i][j]/temp;}}//***************************************************************************** ********************//*********************************************电压修正********************************************voidUpdateU(){void InvJac();//求雅克比矩阵的逆inti,j;dfe=(double *)malloc(sizeof(double)2*(n-1));InvJac();for(i=0;i<2*(n-1);i++){dfe[i]=0;for(j=0;j<2*(n-1);j++)dfe[i]-=invJac[i][j]*dS[j];}for(i=0;i<n-1;i++){Node[i].e+=dfe[2*i+1];Node[i].f+=dfe[2*i];}}voidCalculatePQ(){inti,j;inttN,tType;double te,tf,tPd,tQd,tPs,tQs,tBc;//用于重新排列节点信息的临时变量//计算平衡节点功率mid1[n-1]=0;mid2[n-1]=0;for(j=0;j<n;j++){mid1[n-1]=mid1[n-1]+G[n-1][j]*Node[j].e-B[n-1][j]*Node[j].f;mid2[n-1]=mid2[n-1]+G[n-1][j]*Node[j].f+B[n-1][j]*Node[j].e;}Node[n-1].Ps=Node[n-1].e*mid1[n-1];Node[n-1].Qs=-Node[n-1].e*mid2[n-1];//计算PV节点的Qfor(i=nPQ;i<n-1;i++)Node[i].Qs=Node[i].f*mid1[i]-Node[i].e*mid2[i];//将节点参数排列为按节点号从小到大排列for(j=0;j<n-1;j++)for(i=0;i<n-j-1;i++){if(Node[i].N>Node[i+1].N){tN=Node[i].N;Node[i].N=Node[i+1].N;Node[i+1].N=tN;tType=Node[i].Type;Node[i].Type=Node[i+1].Type;Node[i+1].Type=tType;te=Node[i].e;Node[i].e=Node[i+1].e;Node[i+1].e=te;tf=Node[i].f;Node[i].f=Node[i+1].f;Node[i+1].f=tf;tPd=Node[i].Pd;Node[i].Pd=Node[i+1].Pd;Node[i+1].Pd=tPd;tQd=Node[i].Qd;Node[i].Qd=Node[i+1].Qd;Node[i+1].Qd=tQd;tPs=Node[i].Ps;Node[i].Ps=Node[i+1].Ps,Node[i+1].Ps=tPs;tQs=Node[i].Qs;Node[i].Qs=Node[i+1].Qs;Node[i+1].Qs=tQs;tBc=Node[i].Bc;Node[i].Bc=Node[i+1].Bc;Node[i+1].Bc=tBc;}}//转换为极坐标形式for(i=0;i<n;i++){te=sqrt(Node[i].e*Node[i].e+Node[i].f*Node[i].f);tf=atan(Node[i].f/Node[i].e)*180/PI;Node[i].e=te;Node[i].f=tf;}//输出结果printf("最终结果为：\n");printf(" N Tp Amp DltaPdQd Ps Qs Bc\n");for(i=0;i<n;i++)printf("%4d%4d%9.4lf%9.4lf%9.4lf%9.4lf%9.4lf%9.4lf%9.4lf\n",Node[i].N,Node[i].Type,Node[i].e, Node[i].f,Node[i].Pd,Node[i].Qd,Node[i].Ps,Node[i].Qs,Node[i].Bc);}//***************************************************************************** ********************void Print1(double *Mat,int n){int i;for(i=0;i<n;i++)printf("%9.4lf\n",Mat[i]);printf("\n");}void Print2(double **Mat,intm,int n){inti,j;for(i=0;i<m;i++){for(j=0;j<n;j++)printf("%9.4lf\t",Mat[i][j]);printf("\n");}printf("\n");}。
潮流计算课程设计-电力系统潮流计算
课程设计(论文)题目名称电力系统潮流计算课程名称电力系统稳态分析学生姓名学号系、专业指导教师2014 年 1 月 5 日课程设计（论文）任务书注：1．此表由指导教师填写，经系、教研室审批，指导教师、学生签字后生效；2．此表1式3份，学生、指导教师、教研室各1份。
指导教师（签字）：学生（签字）：邵阳学院课程设计（论文）评阅表学生姓名学号系专业班级题目名称潮流计算课程设计课程名称二、指导教师评定注：1、本表是学生课程设计（论文）成绩评定的依据，装订在设计说明书（或论文）的“任务书”页后面；2、表中的“评分项目”及“权重”根据各系的考核细则和评分标准确定。
目录摘要 (I)1课题内容要求及目的 (1)1.1课题背景 (1)1.2课题意义 (2)1.3课题要求及内容 (3)1.4课题目的 (4)2 潮流计算步骤与原理 (5)2.1潮流计算流程图 (5)2.2潮流计算步骤 (6)3 方案设计 (7)3.1系统框图设计 (7)4 仿真调试及实验分析 (8)总结 (11)参考文献 (12)致谢 (13)摘要电力系统的主体结构有电源、电力网络和负荷中心。
电源指各类发电厂，它将一次能源转换成电能；电力网络由电源的升压变电所、输电线路、负荷中心变电所、配电线路等构成。
它的功能是将电源发出的电能升压到一定等级后输送到负荷中心变电所，再降压至一定等级后，经配电线路与用户相联。
电力系统中网络结点千百个交织密布，有功潮流、无功潮流、高次谐波、负序电流等以光速在全系统范围传播。
它既能输送大量电能，创造巨大财富，也能在瞬间造成重大的灾难性事故。
实际电力系统的潮流计算主要采用牛顿-拉夫逊法。
按电压的不同表示方法，牛顿-拉夫逊潮流计算分为直角坐标形式和极坐标形式两种。
本次计算采用极坐标形式下的牛顿-拉夫逊法，牛顿-拉夫逊法有很好的收敛性，但要求有合适的初值。
本设计采用电力系统仿真软件PSCAD，可以直观地看出电力系统运行时的潮流分布，从而完成课程设计的要求。
电力系统课程设计---电力系统潮流、短路计算和暂态稳定性分析
6
8
1
Closed
No
37.11216
9.88447
38.40592
135
28.44883
0.168401
0.232344
6
9
1
Closed
No
54.1182
-5.19176
54.36666
140
38.83333
1.800829
1.050667
7
8
1
Closed
No
-9.68289
-4.01365
3
1
3支路参数
Line Records
首端节点编号
末端节点编号
状态
是否变压器
R
X
B
极限AMVA
1
2
Closed
Yes
0
0.0625
0
0
2
7
Closed
No
0.1301
0.12727
0.0109
100
2
9
Closed
No
0.01083
0.08644
0.0118
100
3
4
Closed
Yes
0
0.0586
二·设计原理及分析
2.1设计原理
根据设计要求，需保证任意一条线路出现故障时，每个负荷均不断电，因此必须保证每个节点处同时至少连接两条线路，当一条线路断开时发电机可过另一条线路给负荷供电，设计如下图。
2·2应用POWER WORLD软件设计的原理图
第3章·静态安全分析
安全分析，是用预想事故的分析方法来预知系统是否存在安全隐患，以便及早采取相应的措施防止系统发生大的事故。静态安全分析可判断发生预想事故后系统是否会过负荷。
电力系统分析课程设计 潮流计算
目录摘要 (1)1.任务及题目要求 (2)2.计算原理 (3)2.1牛顿—拉夫逊法简介 (3)2.2牛顿—拉夫逊法的几何意义 (7)3计算步骤 (7)4.结果分析 (9)小结 (11)参考文献 (12)附录：源程序 (13)本科生课程设计成绩评定表....... 错误!未定义书签。
摘要电力系统的出现，使高效，无污染，使用方便，易于调控的电能得到广泛应用，推动了社会生产各个领域的变化，开创了电力时代，发生率第二次技术革命。
电力系统的规模和技术水准已经成为一个国家经济发展水平的标志之一。
电力系统稳态分析包括潮流计算和静态安全分析。
电力系统潮流计算是电力系统最基本的计算，也是最重要的计算。
所谓潮流计算，就是已知电网的接线方式与参数及运行条件，计算电力系统稳态运行各母线电压、个支路电流与功率及网损。
对于正在运行的电力系统，通过潮流计算可以判断电网母线电压、支路电流和功率是否越限，如果有越限，就应采取措施，调整运行方式。
对于正在规划的电力系统，通过潮流计算，可以为选择电网供电方案和电气设备提供依据。
潮流计算还可以为继电保护和自动装置定整计算、电力系统故障计算和稳定计算等提供原始数据。
在电力系统运行方式和规划方案的研究中，都需要进行潮流计算以比较运行方式或规划供电方案的可行性、可靠性和经济性。
同时，为了实时监控电力系统的运行状态，也需要进行大量而快速的潮流计算。
因此，潮流计算是电力系统中应用最广泛、最基本和最重要的一种电气运算。
在系统规划设计和安排系统的运行方式时，采用离线潮流计算；在电力系统运行状态的实时监控中，则采用在线潮流计算。
关键词：电力系统潮流计算牛顿-拉夫逊法1.任务及题目要求对如下所诉系统编程进行潮流计算：节点数：3 支路数：3 计算精度：0.00010支路1：0.0300+j0.09001┠—————□—————┨2支路2：0.0200+j0.09002┠—————□—————┨3支路3：0.0300+j0.09003┠—————□—————┨1节点1：PQ节点，S（1）=-0.5000-j0.2000节点2：PQ节点，S（2）=-0.6000-j0.2500节点3：平衡节点，U（3）=1.0000∠0.0000经分析可知题目所给的系统为三节点组成的环形回路，且均为线路没有变压器。
电力系统潮流计算课程设计报告
电力系统流量计算课程设计课程主题和要求1、题目的原始数据1、系统图：两座发电厂分别通过变压器和输电线路与四个变电站相连。
2.电厂信息：1、2为电厂高压母线。
第一电厂总装机容量为（300MW ），母线3为机压母线。
机压母线装机容量为（100MW ），最大和最小负荷分别为50MW 和20MW 。
;第二电厂总装机容量为（200MW ）。
变电所1变电所母线电厂一 电厂二3、变电站信息：(一) 1、2、3、4变电站低压母线电压等级为：35KV 10KV 35KV 10KV (二)变电站负荷为：60MW 40MW 40MW 50MW (三) 各变电站功率因数cos φ=0.85；(四)1、3变电站分别配备两台容量为75MVA 的变压器，短路损耗为414KW ，短路电压（%）=16.7；变电站2、变电站4分别配备两台容量为63MVA 的变压器，短路损耗为245KW ，短路电压（%）=10.5；4、输电线路信息：电厂与变电站之间输电线路的电压等级和长度如图所示，Ω17.0单位长度电阻为 ，单位长度电抗Ω0.402为 ，单位长度电纳为S -610*2.78。
二、 课程设计的基本内容：1. 给定网络，并画出等效电路图。
2. 输入各支路数据，在变电站一定负荷条件下，通过给定程序计算各节点数据，并对计算结果进行分析。
3. 跟随变电站负荷按一定比例变化，进行潮流计算分析。
1) 4个变电站负荷同时增加2%； 2) 4个变电站负荷同时降低2%3) 1、4号变电站负荷同时下降2%，2、3号变电站负荷同时上升2%； 4. 在不同的负载条件下，分析潮流计算的结果，如果每条母线的电压不符合要求，则调整电压。
（变电站低压母线电压10KV 需要在9.5-10.5之间调整；35KV 电压需要在35-36之间调整）5. 断开支路双回线路之一，分析潮流分布。
（好几根树枝断了好几次）6. 使用DDRTS 软件，绘制系统图，分析上述各种情况的流程，并比较结果。
电力系统潮流及短路电流计算程序汇总
班级：姓名：学号：一、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（zf=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。
二、电路图及参数图1 3机9节点系统表1 9节点系统支路参数表2 9节点系统发电机参数表3 9节点系统负荷参数三、计算步骤(1) 进行系统正常运行状态的潮流计算，求得Ui (2) 形成不含发电机和负荷的节点导纳矩阵YN；(0)的并联组合；和导纳将发电机表示为电流源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YN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yi和负荷导纳yLD,i（）； Vi2Vi2*(4) 利用，计算节点阻抗矩阵，从而得到阻抗矩阵中的第f列；(5) 利用公式(6-7)或(6-10)计算短路电流；(6) 利用公式(6-8)或(6-11)计算系统中各节点电压；(7) 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。
四、计算结果节点导纳矩阵Yn：Columns 1 through 50 -17.3611i 0 0 0 +17.3611i 0 0 0 -16.0000i 0 0 0 0 0 0 -17.0648i 0 0 0 +17.3611i 0 0 3.3074 -39.3089i -1.3652 +11.6041i 0 0 0 -1.3652 +11.6041i 2.5528 -17.3382i 0 0 0 -1.9422 +10.5107i 0 0 0 +16.0000i 0 0 -1.1876 + 5.9751i0 0 0 0 0 0 0 0 +17.0648i 0 0Columns 6 through 90 0 0 00 0 +16.0000i 0 00 0 0 0 +17.0648i-1.9422 +10.5107i 0 0 00 -1.1876 + 5.9751i 0 03.2242 -15.8409i 0 0 -1.2820 + 5.5882i0 2.8047 -35.4456i -1.6171 +13.6980i 00 -1.6171 +13.6980i 2.7722 -23.3032i -1.1551 + 9.7843i-1.2820 + 5.5882i 0 -1.1551 + 9.7843i 2.4371 -32.1539i电压幅值：1.0400 1.0250 1.0250 1.0258 0.9956 1.0127 1.0258 1.0159 1.0324电压相角：0 0.1620 0.0814 -0.0387 -0.0696 -0.0644 0.0649 0.0127 0.0343节点有功：0.7164 1.6300 0.8500 0.0000 -1.2500 -0.9000 -0.0000 -1.0000 -0.0000节点无功：0.2705 0.0665 -0.1086 0.0000 -0.5000 -0.3000 -0.0000 -0.3500 -0.0000修正后的节点导纳矩阵Y：Columns 1 through 50 -20.6944i 0 0 0 +17.3611i 0 0 0 -19.3333i 0 0 0 0 0 0 -20.3982i 0 0 0 +17.3611i 0 0 3.3074 -39.3089i -1.3652 +11.6041i 0 0 0 -1.3652 +11.6041i 3.8716 -17.6627i 0 0 0 -1.9422 +10.5107i 0 0 0 +16.0000i 0 0 -1.1876 + 5.9751i0 0 0 0 0 0 0 0 +17.0648i 0Columns 6 through 90 0 0 00 0 +16.0000i 0 00 0 0 0 +17.0648i-1.9422 +10.5107i 0 0 00 -1.1876 + 5.9751i 0 04.1321 -16.0184i 0 0 -1.2820 +5.5882i0 2.8047 -35.4456i -1.6171 +13.6980i 00 -1.6171 +13.6980i 3.7323 -23.6669i -1.1551 + 9.7843i-1.2820 + 5.5882i 0 -1.1551 + 9.7843i 2.4371 -32.1539i节点阻抗矩阵Z的第4列：0.0463 + 0.1252i0.0329 + 0.0693i0.0316 + 0.0707i0.0552 + 0.1493i0.0589 + 0.1204i0.0562 + 0.1226i0.0397 + 0.0838i0.0416 + 0.0814i0.0378 + 0.0845i精确计算结果：短路电流：模值：6.4459相角：-71.9365节点电压模值：0.1831 0.5687 0.5427 0.0000 0.1466 0.1506 0.4537 0.44634 0 0.4495支路电流：i j Iij1 4 0.5779-3.1264i2 7 1.3702-1.4433i3 9 0.64294-1.4808i45 -0.77968+1.5248i 46 -0.6411+1.477i 57 -0.89528+1.6436i 6 9 -0.73353+1.5487i 78 0.50734+0.10234i 89 0.062766+0.056451i 近似计算结果：短路电流：模值：6.2838相角：-69.7198节点电压模值：0.1611 0.5214 0.51570.0000 0.1827 5 0.1675 0.4227 0.4348 0.4217五、程序流程图六、程序及输入文件 input_data.xls 文件：powerflow_cal.m 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YDATA1=xlsread('input_data.xls',1); %计算节点导纳矩阵Y for k=1:li=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);enddisp('节点导纳矩阵Yn：');disp(Yn);G=real(Yn);B=imag(Yn);DATA2=xlsread('input_data.xls',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)=1.0;f(1:n)=0.0;%设置迭代次数t=0;tmax=10;while t<=tmax%计算f(x)a(1:n)=0.0;c(1:n)=0.0;for i=2:nfor j=1:na(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 endfor i=2:ndeltaP(i)=P(i)-e(i)*a(i)-f(i)*c(i); endfor j=4:ndeltaQ(j)=Q(j)-f(j)*a(j)+e(j)*c(j); endfor k=2:3deltaU2(k)=U(k)*U(k)-e(k)*e(k)-f(k)*f(k); endfx=[deltaP(2:n) deltaQ(4:n) deltaU2(2:3)]'; %计算雅克比矩阵J for i=2:nfor j=2:nif i~=jH(i,j)=-(G(i,j)*e(i)+B(i,j)*f(i)); 8N(i,j)=B(i,j)*e(i)-G(i,j)*f(i);elseH(i,j)=-a(i)-(G(i,i)*e(i)+B(i,i)*f(i));N(i,j)=-c(i)+(B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i));endendendfor i=4:nfor j=2:nif i~=jM(i,j)=B(i,j)*e(i)-G(i,j)*f(i);L(i,j)=G(i,j)*e(i)+B(i,j)*f(i);elseM(i,j)=c(i)+(B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i));L(i,j)=-a(i)+(G(i,i)*e(i)+B(i,i)*f(i));endendendfor i=2:3for j=2:nif i~=jR(i,j)=0;S(i,j)=0;elseR(i,j)=-2*e(i);S(i,j)=-2*f(i);endendendJ=[H(2:n,2:n) N(2:n,2:n);M(4:n,2:n) L(4:n,2:n);R(2:3,2:n) S(2:3,2:n)]; if max(abs(fx))<0.0001%输出结果break;else%求解修正方程获得dxdx=-J^(-1)*fx;dx=dx';e(2:n)=e(2:n)+dx(1:n-1);f(2:n)=f(2:n)+dx(n:2*(n-1));t=t+1;endendif t>tmaxstr='潮流计算不收敛';disp(str);elsea(1:n)=0.0;c(1:n)=0.0;for i=1:nfor j=1:na(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 endfor i=1:nU(i)=e(i)+1i*f(i);amp(i)=abs(U(i));arg(i)=angle(U(i));P(i)=e(i)*a(i)+f(i)*c(i);Q(i)=f(i)*a(i)-e(i)*c(i);enddisp('电压幅值：');disp(amp);disp('电压相角：');disp(arg);disp('节点有功：');disp(P);disp('节点无功：');disp(Q);end%计算短路电流f=4;zf=0.0;%修正节点导纳矩阵Xd=DATA2(1:3,6);E=DATA2(1:3,7);for i=1:3Ii(i)=E(i)/(1i*Xd(i));endY=Yn;for i=1:3Y(i,i)=Y(i,i)+1/(1i*Xd(i));endfor j=4:nY(j,j)=Y(j,j)+(-P(j)+1i*Q(j))/(U(j)*U(j)); end disp('修正后的节点导纳矩阵Y：');disp(Y);Z=Y^(-1);disp('节点阻抗矩阵Z的第4列：');disp(Z(:,4));%精确计算disp('精确计算结果：');U0=U;If=U0(f)/(Z(f,f)+zf);amp=abs(If);arg=atand(imag(If)/real(If));disp('短路电流：');disp('模值：');disp(amp);disp('相角：');disp(arg);for i=1:nU(i)=U0(i)-Z(i,f)*If;amp=abs(U);enddisp('节点电压模值：');disp(amp);disp('支路电流： ');str=['i ' 'j ' ' Iij']; disp(str);for k=1:li=DATA1(k,1);j=DATA1(k,2);r=DATA1(k,3);x=DATA1(k,4);z=r+1i*x;I=(U(i)-U(j))/z;str=[num2str(i) ' ' num2str(j) disp(str); end%近似计算disp('近似计算结果：');U0(1:n)=1.0;If=U0(f)/(Z(f,f)+zf);amp=abs(If);arg=atand(imag(If)/real(If));disp('短路电流：');disp('模值：');disp(amp);11 num2str(I)];' 'disp('相角：');disp(arg);for i=1:nU(i)=U0(i)-Z(i,f)*If; amp=abs(U); enddisp('节点电压模值：'); disp(amp);。
电力系统分析(三大)
课程发展历史沿革“电力系统分析”课程是电气工程及其自动化专业的学位课程，也是电力类相关专业的主要课程。
本课程具有很强的理论性和较强的实践性，注重理论与实践的密切结合。
通过该课程的学习，培养学生的电力系统规划、设计、运行与运营的背景知识，同时也是学习后续专业课程的基础。
我校自1988年开设电力系统及其自动化专业以来，“电力系统分析”就是本专业的重点课程。
第一期教材选用的是华中科技大学何仰赞教授编写的《电力系统分析》上、下册，全国优秀教材。
为了适应专业发展的需要，后来选用中国电力出版社出版的由东南大学陈珩老师编写的《电力系统稳态分析》，和西安交通大学李光琦老师编写《电力系统暂态分析》教材。
目前选用的是《电力系统分析》，夏道止，中国电力出版社，普通高等教育“十五”国家级规划教材，2008年9月（第二版）。
由于课程的重要性，自从开设本课程以来，我们一直配备本学科的骨干教师担任该课的教学工作，选用全国优秀教材。
进入90年代，本课程的建设驶入了快速发展的轨道，并形成了重视教学改革、狠抓教学质量的优良传统，经历了从学校重点课程→校级优质课程→校级精品课程→省级精品课程的建设。
在教学观念、教师队伍、教学内容、教学方法、教学手段、实验教学等方面进行了全面改革研究与实践，并取得较好的教学效果，为本专业其他课程的建设起到了示范作用。
2003年，我校“电气工程及其自动化”专业立项为湖北省品牌专业建设项目，以此为契机，我们将《电力系统分析》课程建设融入到品牌专业建设之中，对课程的理论教学内容和实践建学内容进行了改革，将实践教学分为课程实验和综合实验两大部分，课程实验重在课程基本理论的验证和提高学生对于基本理论的理解和运用能力，综合实验重在以《电力系统分析》课程内容为纽带，进行综合设计性、操作性实验，提高学生综合运用专业知识的能力和综合实践能力。
在原有部级重点实验室“水电站仿真实验室”的基础上，进一步建设了“电力系统综合设计实验室”、“电力系统综合自动化实验室”、“电力系统继电保护综合实验室”，为本课程的课程实验和综合实验提供了先进的实验环境。
电力系统分析课程设计潮流分析计算
摘要潮流计算是电力系统最基本最常用的计算。
根据系统给定的运行条件，网络接线及元件参数，通过潮流计算可以确定各母线的电压，包括电压的幅值和相角，各元件流过的功率，整个系统的功率损耗等一系列数据。
牛顿—拉夫逊Newton-Raphson法是数学上解非线性方程组的有效方法，有较好的收敛性。
将N-R法用于潮流计算是以导纳矩阵为基础的，由于利用了导纳矩阵的对称性，稀疏性及节点编号顺序优划等技巧，使N-R法在收敛性，占用内存，计算速度等方面的优点都超过了阻抗法。
本文首先介绍了电力系统潮流利用PSASP仿真软件进行计算机辅助分析的基本知识及潮流计算牛顿-拉夫逊法，然后通过PSASP仿真软件输出结果得出相应结论。
由于利用了PSASP仿真软件，使得结果合理、可靠。
关键词：潮流计算，牛顿-拉夫逊法，PSASP，电力系统仿真目录1 绪论 (1)1.1 电力系统潮流分析计算的意义和目的 (1)1.2 课程设计要求 (1)2牛顿拉夫逊潮流计算简介 (4)3 PSASP软件简介 (7)4仿真结果及报表输出 (8)4.1 线路图仿真结果 (8)4.2 潮流分析报表输出结果 (9)5结论 (12)参考文献 (13)辽宁工程技术大学电力系统分析课程设计1 绪论1.1电力系统潮流分析计算的意义和目的1、在电网规划阶段,通过潮流计算,合理规划电源容量及接入点,合理规划网架,选择无功补偿方案,满足规划水平的大、小方式下潮流交换控制、调峰、调相、调压的要求。
2、在编制年运行方式时,在预计负荷增长及新设备投运基础上,选择典型方式进行潮流计算,发现电网中薄弱环节,供调度员日常调度控制参考,并对规划、基建部门提出改进网架结构,加快基建进度的建议。
3、正常检修及特殊运行方式下的潮流计算,用于日运行方式的编制,指导发电厂开机方式,有功、无功调整方案及负荷调整方案,满足线路、变压器热稳定要求及电压质量要求。
4、预想事故、设备退出运行对静态安全的影响分析及作出预想的运行方式调整方案。
电力系统分析课程设计-潮流计算和短路计算的程序实现
2012-2013学年度下学期电力系统分析课程设计电力系统的潮流计算和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姓名学号班级0310405指导教师钟建伟2013年4月14日信息工程学院课程设计任务书目录1电力系统图及初步分析 ........................ 错误!未指定书签。
1.1电力系统图及设计任务................... 错误!未指定书签。
1.2初步分析 ................................ 错误!未指定书签。
2牛顿-拉夫逊法简介............................ 错误!未指定书签。
2.1概述..................................... 错误!未指定书签。
2．2一般概念............................... 错误!未指定书签。
2.3潮流计算的修正方程..................... 错误!未指定书签。
2.4直角坐标表示的修正方程 ................ 错误!未指定书签。
3程序设计...................................... 错误!未指定书签。
3.1程序流程图.............................. 错误!未指定书签。
错误!未指定书签。
3.2潮流计算程序运行结果如下：............ 错误!未指定书签。
二．三相短路计算 .................................. 错误!未指定书签。
2.1计算原理：利用节点阻抗矩阵计算短路电流 . 错误!未指定书签。
注意：上述计算方法以及公式来源于电力系统分析上册P136-P137 ..................................... 错误!未指定书签。
2.2三相短路计算流程图：...................... 错误!未指定书签。
3机9节点潮流、短路仿真计算课程设计总结
3机9节点潮流、短路仿真计算课程设计总结以3机9节点潮流、短路仿真计算课程设计总结为标题的文章概述：本次课程设计主要涉及到3机9节点潮流和短路仿真计算。
通过对电力系统进行潮流计算和短路仿真，可以了解系统的电压、电流等重要参数，为系统的稳定运行提供参考。
本文将对本次课程设计的过程、结果和总结进行详细介绍。
一、潮流计算潮流计算是电力系统中常用的一种计算方法，用于确定系统中各节点的电压、电流等参数。
在本次课程设计中，我们使用了3台发电机和9个节点的电力系统进行潮流计算。
1.1 数据准备在进行潮流计算之前，需要准备系统的基本数据，包括发电机的有功功率、无功功率和电压，各节点的负荷功率和电压等信息。
通过收集和整理这些数据，我们可以建立电力系统的节点和支路信息。
1.2 潮流计算方法潮流计算可以使用不同的方法，如高斯-赛德尔迭代法、牛顿-拉夫逊法等。
在本次课程设计中，我们选择了高斯-赛德尔迭代法进行潮流计算。
该方法通过迭代计算各节点的电压和电流，直到满足收敛条件为止。
1.3 结果分析经过潮流计算，我们得到了系统中各节点的电压、电流等参数。
通过分析这些结果，我们可以了解系统中的电力流动情况，判断系统是否存在潮流过载、电压偏差等问题，并采取相应的措施进行调整和优化。
二、短路仿真计算短路仿真计算是针对系统发生故障时的一种计算方法，用于确定短路电流的大小和分布情况。
在本次课程设计中，我们使用了相同的3机9节点电力系统进行短路仿真计算。
2.1 短路故障类型短路故障可以分为对称短路和非对称短路两种类型。
对称短路是指系统中的故障电流对称分布，非对称短路则是指故障电流非对称分布。
在本次课程设计中，我们分别考虑了对称短路和非对称短路的情况。
2.2 短路电流计算方法短路电流的计算可以使用不同的方法，如阻抗法、对称分量法等。
在本次课程设计中，我们选择了阻抗法进行短路电流的计算。
该方法通过计算系统中各节点的阻抗和电压，确定短路电流的大小和分布情况。
电力系统潮流短路-计算课程设计
一、设计题目:图1 潮流计算用图变压器T1、T2：SFL1-16000/110，（121±2×2.5﹪）/6。
3，ΔPk=110kW，ΔP0=18。
5kW，uk﹪=10.5,I0﹪=0.9；变压器T3：SFL1-8000/110,(110±5﹪）/6.6，ΔPk=52kW，ΔP0=9。
76kW,uk﹪=10。
5，I0﹪=1。
1；变压器T4：2×SFL1—16000/110，(110±2×2.5﹪）/10.5，ΔPk=62kW，ΔP0=11.6kW，uk﹪=10.5，I0﹪=1.1。
导线型号均为LGJ—150，参数r0=0.21Ω/km，x0=0.4Ω/km,b0=2.8×10—6S/km。
电网潮流计算(1)计算各元件参数，画出等值电路;（2）进行网络潮流计算；(3）不满足供电要求,进行调压计算。
二、题目分析：这是一道潮流计算题，按照一般潮流计算的步骤将元件转换为等值参数，这里我们进行真实值的直接计算，并用近似计算计算.由于负载给出，线路长度已知，我们可以将如图闭环的潮流计算分解成4个开环单电源的潮流问题进行计算，并计算是否有调压的必要.三、潮流计算过程：(一)各元件参数计算：①120Km线路R1=r0 l1=0.21×120Ω=25.2ΩX1=x0 l1=0.4×120Ω=48ΩB1=b0 l1=2.8×10−6×120S=3.36×10−4S②100Km线路R2=r0 l2=0.21×100Ω=21ΩX2=x0 l2=0.4×100Ω=40ΩB2=b0 l2=2.8×10−6×100S=2.8×10−4S ③70Km线路R3=r0 l3=0.21×70Ω=14.7ΩX3=x0 l3=0.4×70Ω=28ΩB3=b0 l3=2.8×10−6×70S=1.96×10−4S ④变压器 T1,T2R T1=R T2=∆P k U N2S N2×103=110×1212160002×103Ω=6.188ΩX T1=X T2=U K(%)U N2100S N×103=10.5×1212100×16000×103Ω=96.082Ω∆S1=∆P0+j I0%100S N=(18.5+j0.9×16000100)KVA=(0.0185+j0.144)MVA ⑤变压器 T3R T3=∆P k U N2S N2×103=52×110280002×103Ω=9.831ΩX T3=U K(%)U N2100S N×103=10.5×1102100×8000×103Ω=158.813Ω∆S3=∆P0+j I0%100S N=(9.76+j1.1×8000100)KVA=(0.00976+j0.0088)MVA ⑥变压器 T4R T4=∆P k U N2S N2×103=62×1102160002×103Ω=2.93ΩX T4=U K(%)U N2100S N×103=10.5×1102100×16000×103Ω=79.406Ω∆S4=∆P0+j I0%100S N=(11.6+j1.1×16000100)KVA=(0.0116+j0.176)MVA(二)绘制等效电路：(三)功率分布计算：1、各元件功率损耗：①两台T4变压器并联损耗：ΔS o′=2ΔS0=0.232+j0.352ΔS T4=S2U N2(12R T4+12X T4)=10.22+6.221102(1.465+j34.705)=(0.0173+j0.468)MVA②T3变压器损耗:ΔS T3=S2U N2(R T3+X T3)=5.62+4.421102(9.831+j158.813)=(0.0412+j0.666)MVA③100Km与70Km线路交点4 末端功率损耗S4=∆S T4+∆S LD4+ΔS o′=[(0.0173+10.2+0.0232)+j(0.468+6.2+0.352)]MVA=(10.2405+7.02)MVA ④120Km与100Km线路交点3末端功率损耗S3=∆S T3+∆S LD3+ΔS0=[(0.0412+0.00976+5.6)+j(0.666+0.088+4.4)]MVA=(5.651+j5.154)MVA ⑤1。
电力系统潮流及短路电流计算程序
电力系统潮流及短路电流计算程序以下是一个简单的电力系统潮流计算程序的框架：1.输入数据准备阶段：-输入潮流计算的电力系统拓扑结构，包括各节点之间的连接关系、导线电阻、电抗等信息。
-输入电力系统的负荷信息，包括负荷节点、负荷大小、负荷类型等。
-输入电力系统的发电机信息，包括发电机节点、发电机类型、发电机容量等。
2.潮流计算阶段：-初始条件设置：给定电力系统中各节点的初始电压、相角等信息。
-节点功率方程求解：根据电力系统的拓扑结构和发电机、负荷信息，建立节点功率方程。
-潮流计算迭代：使用牛顿-拉夫逊法等迭代算法求解节点功率方程，得到各节点的电压、相角等参数。
3.潮流计算结果输出阶段：-输出各节点的电压、相角、有功功率、无功功率等参数。
-输出各支路的电流、功率损耗等参数。
-输出系统的功率平衡情况。
4.短路电流计算阶段：-输入短路电流计算的电力系统拓扑结构。
-输入短路电流计算的负荷信息。
-输入短路电流计算的电源信息。
-使用KVL（电压法）或KCL（电流法）等方法计算各节点短路电流。
5.短路电流计算结果输出阶段：-输出各节点的短路电流大小。
-输出各支路的短路电流大小。
以上只是一个电力系统潮流及短路电流计算程序的大致流程框架，具体实现细节和算法选择还需要根据具体情况进行进一步的设计和开发。
在实际应用中，还需要考虑各种特殊情况和计算优化方法，以提高计算速度和准确性。
总之，电力系统潮流及短路电流计算程序是电力工程师在设计和运行电力系统中不可或缺的工具，它能够帮助工程师快速了解系统的运行状态和电流分布情况，以便进行系统优化和安全评估。
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2012-2013学年度下学期电力系统分析课程设计电力系统的潮流计算和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姓名学号班级0310405指导教师钟建伟2013年4月14日信息工程学院课程设计任务书目录1电力系统图及初步分析 ........................ 错误!未指定书签。
1.1电力系统图及设计任务................... 错误!未指定书签。
1.2初步分析 ................................ 错误!未指定书签。
2牛顿-拉夫逊法简介............................ 错误!未指定书签。
2.1概述..................................... 错误!未指定书签。
2．2一般概念............................... 错误!未指定书签。
2.3潮流计算的修正方程..................... 错误!未指定书签。
2.4直角坐标表示的修正方程 ................ 错误!未指定书签。
3程序设计...................................... 错误!未指定书签。
3.1程序流程图.............................. 错误!未指定书签。
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3.2潮流计算程序运行结果如下：............ 错误!未指定书签。
二．三相短路计算 .................................. 错误!未指定书签。
2.1计算原理：利用节点阻抗矩阵计算短路电流 . 错误!未指定书签。
注意：上述计算方法以及公式来源于电力系统分析上册P136-P137 ..................................... 错误!未指定书签。
2.2三相短路计算流程图：...................... 错误!未指定书签。
2.3习题实例.................................... 错误!未指定书签。
【例6-3】在如图2-3所示的电力系统中分别在节点1和节点5接入发电机支路，其标幺值参数为：............. 错误!未指定书签。
2.4三相短路计算程序及结果如下：............. 错误!未指定书签。
三．不对称短路计算................................ 错误!未指定书签。
3.1不对称短路课程设计的题目 ................. 错误!未指定书签。
3.2课程设计的设计任务及设计大纲............. 错误!未指定书签。
3.3电力系统不对称故障时元件的序参数和等值电路错误!未指定书签。
3.3.1电力系统不对称故障时用标幺值表示的各序等值电路错误!未指定书签。
3.4电力系统不对称故障时各序等值电路的化简与计算错误!未指定书签。
3.4.1正序等值电路的化简计算.............. 错误!未指定书签。
3.4.2负序等值电路的化简计算 ................. 错误!未指定书签。
3.4.3零序等值电路的化简计算 ................. 错误!未指定书签。
3.5电力系统不对称故障时元件参数的计算...... 错误!未指定书签。
3.5.1理论分析.............................. 错误!未指定书签。
3.5.2各元件各序等值电路电抗标幺值的计算错误!未指定书签。
3.6电力系统不对称故障分析与计算 ................ 错误!未指定书签。
3.6.1单相接地短路............................. 错误!未指定书签。
3.6.2两相直接接地短路 ........................ 错误!未指定书签。
3.6.3两相短路.............................. 错误!未指定书签。
注释：以上程序中的计算公式都是根据正序等效定则得到的。
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3.7正序等效定则的内容 ........................ 错误!未指定书签。
3.8短路计算的matlab/simulink模型如下：.... 错误!未指定书签。
3.9.1变压器和线路参数设置：.............. 错误!未指定书签。
3.9.2短路模块和负载模块的参数设置....... 错误!未指定书签。
3.9.3故障相短路相电流和相电压波形....... 错误!未指定书签。
设计总结............................................ 错误!未指定书签。
参考文献............................................ 错误!未指定书签。
附录................................................ 错误!未指定书签。
一．潮流计算1电力系统图及初步分析1.1电力系统图及设计任务此电力系统图有AutoCAD2012软件画出网络各元件参数的标幺值如下：Z12=0.1+j0.4;y120=y210=j0.01538;z13=j0.13;k=1.1;z14= 0.12+j0.5;y140=y410=j0.01920;z24=0.08+j0.4;y240=y420=j0.01413系统中节点1，2为PQ节点，节点3为P节点，节点4为平衡节点，已给定P1s+jQ1s=-0.3-j0.18,P2s+jQ2s=-0.55-j0.13P3s=0.5,V3s=1.10,V4s=o0.1∠05容许误差为510-。
试用牛顿法计算潮流分布1.2初步分析潮流计算在数学上可归结为求解非线性方程组，其数学模型简写如下：2牛顿-拉夫逊法简介2.1概述牛顿－拉夫逊法是目前求解非线性方程最好的一种方法。
这种方法的特点就是把对非线性方程的求解过程变成反复对相应的线性方程求解的过程，通常称为逐次线性化过程，就是牛顿－拉夫逊法的核心。
牛顿-拉夫逊法的基本原理是在解的某一邻域内的某一初始点出发，沿着该点的一阶偏导数——雅可比矩阵J ，朝减小方程的误差的方向前进一步，在新的点上再计算误差和雅可比矩阵，重复这一过程直到误差达到收敛标准，即得到了非线性方程组的解。
因为越靠近解，偏导数的方向越准，收敛速度也越快，所以牛顿法具有二阶收敛特性。
2．2一般概念对于非线性代数方程组即()0,,,21=n i x x x f Λ()n i Λ,2,1=(2－1)在待求量x 的某一个初始计算值()0x 附件，将上式展开泰勒级数并略去二阶及以上的高阶项，得到如下的线性化的方程组()()()()()0000=∆'+x x f x f (2－2) 上式称之为牛顿法的修正方程式。
由此可以求得第一次迭代的修正量()()()[]()()0100x f x f x -'-=∆(2－3)将()0x ∆和()0x 相加，得到变量的第一次改进值()1x 。
接着再从()1x 出发，重复上述计算过程。
因此从一定的初值()0x 出发，应用牛顿法求解的迭代格式为()()()()()k k k x f x x f -=∆'(2－4)()()()k k k x x x ∆+=+1(2－5)上两式中：()x f '是函数()x f 对于变量x 的一阶偏导数矩阵，即雅可比矩阵J ；k 为迭代次数。
由式（2－4）和式子（2－5）可见，牛顿法的核心便是反复形成求解修正方程式。
牛顿法当初始估计值()0x 和方程的精确解足够接近时，收敛速度非常快，具有平方收敛特性。
2.3潮流计算的修正方程运用牛顿－拉夫逊法计算潮流分布时，首先要找出描述电力系统的非线性方程。
这里仍从节点电压方程入手，设电力系统导纳矩阵已知，则系统中某节点（i 节点）电压方程为 从而得∑=**••=nj j ij i i U Y U S 1进而有()01=-+*=*•∑j nj ij i i i U Y U jQ P （2－6）式（2－6）中，左边第一项为给定的节点注入功率，第二项为由节点电压求得的节点注入功率。
他们二者之差就是节点功率的不平衡量。
现在有待解决的问题就是各节点功率的不平衡量都趋近于零时，各节点电压应具有的价值。
由此可见，如将式（2－6）作为牛顿－拉夫逊中的非线性函数()0=X F ，其中节点电压就相当于变量X 。
建立了这种对应关系，就可列出修正方程式，并迭代求解。
但由于节点电压可有两种表示方式——以直角做表或者极坐标表示，因而列出的迭代方程相应地也有两种，下面分别讨论。
2.4直角坐标表示的修正方程节点电压以直角坐标表示时，令i i i jf e U +=•、j j j jf e U +=•，且将导纳矩阵中元素表示为ij ij ij jB G Y +=，则式（2－7）改变为 ()()()()01=--+-+∑=n j j j ij ij i i i i jf e jB G jf e jQ P （2－7）再将实部和虚部分开，可得()()[]()()[]⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫=+---=++--∑∑==0011nj j ij j ij i j ij j ij i i nj j ij j ij i j ij j ij i i e B f G e f B e G f Q e B f G f f B e G e P （2－8）这就是直角坐标下的功率方程。
可见，一个节点列出了有功和无功两个方程。
对于PQ 节点（1,,21-=m i Λ，），给定量为节点注入功率，记为i P '、i Q '，则由式（2－8）可得功率的不平衡量，作为非线性方程 ()()[]()()[]⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫+---'=∆++--'=∆∑∑==nj j ij j ij i j ij j ij i i i nj j ij j ij i j ij j ij i i i e B f G e f B e G f Q Q e B f G f f B e G e P P 11 （2－9）式中i P ∆、i Q ∆——分别表示第i 节点的有功功率的不平衡量和无功功率的不平衡量。
对于PV 节点（n m m i ,,2,1Λ++=），给定量为节点注入有功功率及电压数值，记为i P '、i U '，因此，可以利用有功功率的不平衡量和电压的不平衡量表示出非线性方程，即有()()[]()⎪⎭⎪⎬⎫+-'=∆++--'=∆∑=22221i i i i nj j ij j ij i j ij j ij i i i f e U U e B f G f f B e G e P P（2－10）式中i U ∆为电压的不平衡量。