电力系统潮流与短路电流计算程序
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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 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 -=
=）； (4) 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；
(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 5
0 -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 + 5.9751i
0 0 0 0 0
0 0 0 +17.0648i 0 0 Columns 6 through 9
0 0 0 0
0 0 +16.0000i 0 0
0 0 0 0 +17.0648i
-1.9422 +10.5107i 0 0 0
0 -1.1876 + 5.9751i 0 0
3.2242 -15.8409i 0 0 -1.2820 + 5.5882i
0 2.8047 -35.4456i -1.6171 +13.6980i 0
0 -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 5
0 -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 + 5.9751i
0 0 0 0 0
0 0 0 +17.0648i 0 0 Columns 6 through 9
0 0 0 0
0 0 +16.0000i 0 0
0 0 0 0 +17.0648i
-1.9422 +10.5107i 0 0 0
0 -1.1876 + 5.9751i 0 0
4.1321 -16.0184i 0 0 -1.2820 +
5.5882i
0 2.8047 -35.4456i -1.6171 +13.6980i 0
0 -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 + 0.1252i
0.0329 + 0.0693i
0.0316 + 0.0707i
0.0552 + 0.1493i
0.0589 + 0.1204i
0.0562 + 0.1226i
0.0397 + 0.0838i
0.0416 + 0.0814i
0.0378 + 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