1、信息工程系2011-2012學(xué)年度下學(xué)期電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計電力系統(tǒng)短路故障的計算機算法程序設(shè)計姓名學(xué)號班級K0309414指導(dǎo)教師鐘建偉信息工程學(xué)院課程設(shè)計任務(wù)書學(xué)生姓名學(xué)號成績設(shè)計題目電力系統(tǒng)短路故障的計算機算法程序設(shè)計設(shè)計內(nèi)容電力系統(tǒng)故障的計算程序設(shè)計及編制和調(diào)試。1 .計算機計算原理2 .電力系統(tǒng)短路計算計算機算法(1)對稱短路計算(2)簡單不對稱短路計算設(shè)計要求1 .在對稱短路計算、簡單不對稱短路計算中任氏-種計算作為計算作業(yè)。2 .計算機語言自選。3 .設(shè)計、編制、調(diào)試出相關(guān)的通用計算程序。4 .輸入/輸出數(shù)據(jù)一律以文件格式形成。(1)對稱短路計算的輸入/輸出數(shù)據(jù)(2)簡單不對稱短

2、路計算的輸入/輸出數(shù)據(jù)5 .要求計算的題目(1)采用所編制的程序進行電力系統(tǒng)分析例6-3題，習(xí)題6-10、6-11對稱短路計算；時 間 安 排：分析短路計算的原因、類型、后果。周二：電力系統(tǒng)短路電流計算。周三：畫出程序流程圖。周四：寫出程序。周五：實例計算。參 考 資 料(1)電力系統(tǒng)分析(上冊)華中科技大學(xué)出版社何仰贊(2)電力系統(tǒng)故障的計算機輔助分析重慶大學(xué)出版社 米麟書等(3)電力系統(tǒng)故障分析清華大學(xué)出版社 周榮光(4)短路電流實用計算方法電力工業(yè)出版社 西安交通大學(xué)等(5)電網(wǎng)計算與程序設(shè)計湖南科學(xué)技術(shù)出版社周作仁等(6)電力系統(tǒng)計算水利電力出版社 周孝信等(7)電力系統(tǒng)計算水利電力出

3、版社 西安交通大學(xué)等電力系統(tǒng)短路故障的計算機算法程序設(shè)計目錄1前言 41.1 短路的原因 41.2 短路的類型 41.3 短路計算的目的 41.4 短路的后果 52電力系統(tǒng)三相短路電流計算 62.1 電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的原始參數(shù) 62.2 制定等值網(wǎng)絡(luò)及參數(shù)計算 62.2.1 標幺制的概念 62.2.2 有三級電壓的的網(wǎng)絡(luò)中各元件參數(shù)標幺值的計算 72.2.3 計算各元件的電抗標幺值 72.2.4 系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)圖 103程序設(shè)計 113.1 主流程圖 113.2 詳細流程圖 123.2.1 創(chuàng)建系統(tǒng)流程圖 123.2.2 加載系統(tǒng)函數(shù)流程圖 133.2.3 計算子函數(shù)流程圖 143.2.4 改變短

4、路點流程圖 153.3 數(shù)據(jù)及變量說明 153.4 程序代碼及注釋 163.5 測試例子 174結(jié)論 235參考文獻 241前言因為它們會破壞對用戶的供電和電氣設(shè)備的正常工作，而且還可能對人生命財產(chǎn)產(chǎn)生威脅。從在電力系統(tǒng)的設(shè)計和運行中，都必須考慮到可能發(fā)生的故障和不正常運行的情況，電力系統(tǒng)的實際運行情況看，這些故障絕大多數(shù)多數(shù)是由短路引起的，因此除了對電力系統(tǒng)的短路故障有一較深刻的認識外，還必須熟練掌握電力系統(tǒng)的短路計算。 短路是電力系統(tǒng)的嚴重故障。所謂短路，是指一切不正常的相與相之間或相與地（對于中性點接地的系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。1.1 短路的原因產(chǎn)生短路的原因很多，主要有如下幾個方面：（1

5、）元件損壞，例如絕緣材料的自然老化、設(shè)計、安裝及維護不良所帶來的設(shè)備缺陷發(fā)展成短路等；（2）氣象條件惡劣，例如雷擊造成的網(wǎng)絡(luò)放電或避雷器動作，架空線路由于大風(fēng)或?qū)Ь€覆冰引起電桿倒塌等；（3）違規(guī)操作，例如運行人員帶負荷拉閘，線路或設(shè)備檢修后未拆除接地線就加上電壓等；（4）其他，如挖溝損傷電纜，鳥獸跨接在裸露的載流部分等。1.2 短路的類型在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路有： 三相短路、兩相短路、兩相短路接地和單相接地短 路。三相短路也稱為對稱短路，系統(tǒng)各項與正常運行時一樣仍處于對稱狀態(tài)。其他類型的短路都是不對稱短路。電力系統(tǒng)的運行經(jīng)驗表明，在各種類型的短路中，單相短路占大多數(shù)，兩相短路較少， 三相

6、短路的機會最少。三相短路雖然很少發(fā)生，但情況較嚴重，應(yīng)給予足夠的重視。況且， 從短路計算方法來看， 一切不對稱短路的計算， 在采用對稱分量法后， 都歸結(jié)為對稱短路的 計算。因此，對三相短路的的研究是具有重要意義的。1.3 短路計算的目的在電力系統(tǒng)的設(shè)計和電氣設(shè)備的運行中，短路計算是解決一系列問題的不可缺少的基本計算，這些問題主要是：（1）選擇有足夠機械穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度的電氣設(shè)備，例如斷路器、互感器、瓷瓶、母 線、電纜等，必須以短路計算作為依據(jù)。這里包括計算沖擊電流以校驗設(shè)備的電動力穩(wěn)定度； 計算若干時刻的短路電流周期分量以校驗設(shè)備的熱穩(wěn)定度；計算指定時刻的短路電流有效值以校驗斷路器的斷流能力等

7、。（2）為了合理地配置各種繼電保護和自動裝置并確定其參數(shù)，必須對電力網(wǎng)中發(fā)生的 各種短路進行計算和分析。 在這些計算中不但要知道故障支路中的電流值，還必須知道電流在網(wǎng)絡(luò)中的分布情況。有時還要知道系統(tǒng)中某些節(jié)點的電壓值。（3）在設(shè)計和選擇發(fā)電廠和電力系統(tǒng)主接線時，為了比較各種不同方案的接線圖，確 定是否需要采取限制短路電流的措施等，都要進行必要的短路電流計算。（4）進行電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計算，研究短路對用戶工作的影響等，也含有一部分短路計算的內(nèi)容此外，確定輸電線路對通訊的干擾，對已發(fā)生故障進行分析，都必須進行短路計算。在實際工作中，根據(jù)一定的任務(wù)進行短路計算時，必須首先確定計算條件。所謂計算條件，

8、一般包括，短路發(fā)生時系統(tǒng)的運行方式，短路的類型好發(fā)生的地點，以及短路發(fā)生后所采取的措施等。從短路計算的角度來看， 系統(tǒng)運行方式指的是系統(tǒng)中投入運行的發(fā)電、變電、輸電、用電的設(shè)備的多少以及它們之間相互聯(lián)接的情況，計算不對稱短路時，還包括中性點的運行狀態(tài)。對于不同的計算目的，所采用的計算條件是不同的。1.4 短路的后果隨著短路類型、發(fā)生地點和持續(xù)時間的不同，短路的后果可能指破壞局部地區(qū)的正常供 電，也可能威脅整個系統(tǒng)的安全運行。短路的危險后果一般有以下的幾個方面：(1)短路故障使短路點附近的支路中出現(xiàn)比正常值大許多倍的電流，由于短路電流的 電動力效應(yīng)，導(dǎo)體間將產(chǎn)生很大的機械應(yīng)力，可能使導(dǎo)體和它們的

9、支架遭到破壞。(2)短路電流使設(shè)備發(fā)熱增加，短路持續(xù)時間較長時，設(shè)備可能過熱以致?lián)p壞。(3)短路時系統(tǒng)電壓大幅度下降，對用戶影響很大。系統(tǒng)中最主要的電力負荷是異步 電動機，它的電磁轉(zhuǎn)矩同端電壓的平方成正比，電壓下降時，電動機的電磁轉(zhuǎn)矩顯著減小， 轉(zhuǎn)速隨之下降。當(dāng)電壓大幅度下降時，電動機甚至可能停轉(zhuǎn)，造成產(chǎn)品報廢，設(shè)備損壞等嚴 重后果。(4)當(dāng)短路發(fā)生地點離電源不遠而持續(xù)時間又較長時，并列運行的發(fā)電廠可能失去同 步，破壞系統(tǒng)穩(wěn)定，造成大片地區(qū)停電。這是短路故障最嚴重后果。(5)發(fā)生不對稱短路時，不平衡電流能產(chǎn)生足夠的磁通在鄰近的電路內(nèi)感應(yīng)出很大的 電動勢，這對于架設(shè)在高壓電力線附近的通訊線路或鐵

10、道訊號系統(tǒng)等會產(chǎn)生嚴重的影響。2電力系統(tǒng)三相短路電流計算2.1電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的原始參數(shù)圖2.1電力系統(tǒng)接線圖電力系統(tǒng)接線如上圖所示。發(fā)電機G -G2為汽輪發(fā)電機，每臺S2為無窮大電源系統(tǒng)，電抗為零。400MVA xd =0.285 ,負序電抗X2 =0.29 ;發(fā)電機G3為水輪發(fā)電機，280MVA xd =0.203 ,負序電抗x2 =0.22 ;變壓器 Ti、T2 ,每臺 4i0MVA VS %=i4.6, 刈 =xi ;T3變壓器，260MVA VS %=i4.i, x。=xi ;T4變壓器，360MVA VS %=8.3, x0=xi ;Li 線路,180km, xi =0.405 Q /

11、kmX0 =3xi ;L2 線路,220km, xi =0.33 Q /km ,Xo =3xi ;L3 線路,95km, xi =0.405 Q /km ,xo =3xi ;2.2制定等值網(wǎng)絡(luò)及參數(shù)計算2.2.1 標幺制的概念在一般的電路計算中，電壓、電流、功率和阻抗的單位分別用V, A, W Q表示，這種用實際有名單位表示物理量的方法稱為有名單位制。在電力系統(tǒng)計算中，還廣泛的使用標幺制。標幺制是相對單位制的一種， 在標幺制中各物理量都用標幺值表示。 標幺值定義由下 式給出：(2-1 )=實際有名值（任意單位） 基準值（與有名值同單位）由此可見，標幺值是一個沒有量綱的數(shù)值，對于同一個實際的有名

12、值，基準值選得不必須同時說明它的基準值,同，其標幺值也就不同。因此，當(dāng)我們說明一個量的標幺值時, 否則，標幺值的意義是不明確的。下:當(dāng)選定電壓、電流、功率和阻抗的基準值分別為% , SB和Zb時，相應(yīng)的標幺值如V*S*z*V vZII BSSB zZbP jQSBR jXZb(jSBRZbQSB,Xj zbR jQ*R*jX*“2-2)2-22.2.2標幺值的選擇在電力系統(tǒng)分析中，主要涉及對稱三相電路計算。計算時習(xí)慣上多采用線電壓V,線電流I ,三相功率S和一相等值阻抗 Z,各物理量之間存在下列關(guān)系：V = 3ZI = 3VpS = J3VI=3Sp '同單相電路一樣，應(yīng)使各量基準值之

13、間的關(guān)系與其有名值間的關(guān)系具有相同的方程式:Vb= 3ZbIb =SB = 3V B I B = 3V P 田 I B = 3SP 田(2)選擇在標幺制中便有:V * _ z * I * - V p*S* =V* I * = Sp*由此可見，在標幺制中，三相電路的計算公式與單相電路的計算公式完全相同,(4)線電壓和相電壓的標幺值相等，三相功率和單相功率的標幺值相等。在選擇基準值時，習(xí)慣上也只選VB和Sb。由此得：z bVb3IBSb3VbI乂5)這樣，電流和阻抗的標幺值則為:z*R jxZb= R* + jX* = RVf+jxSB2Vb,采用標幺值進行計算，所得結(jié)果最后還要換算成有名值,其換

14、算公式為:V =V*VbI = I*I B = Isb3VBs = S*Sb2 z =(R* + jx*)VB Sb .2.2.2有三級電壓的的網(wǎng)絡(luò)中各元件參數(shù)標幺值的計算T-2(6)T-1LII(a)Rk1 : 1k2:1XT2XC/WX(b)XG*k1*:1XT1*k2*:1XT2*XR*(c)圖2.2有三段不同電壓等級的輸電系統(tǒng)電力系統(tǒng)中有許多不同電壓等級的線路段，它們由變壓器來耦聯(lián)o2.2 (a)表不了由三個不同電壓等級的電路經(jīng)兩臺變壓器耦聯(lián)所組成的輸電系統(tǒng),略去各元件的電阻和變壓器的勵磁支路，可以算出各元件的實際有名值，變壓器的漏抗均按原方繞組電壓計算，這樣我們就得到各元件電抗用實際

15、有名值表示的等值電路，如圖2.2 (b)所示，圖中kV(Ni)1 Vti(Nh)2二V G(N)xG- xG(N)*-'Sg(N)2V(NI )xTx(N)*qS(N)2XR% VR（N）XR_ 100 W'3IR（N） ' XT22VT2（NNk_VT2（NlI）xT2（N）*-zkT 2 =t,ST2（N）Vt2（NiiJX L和XC分別是架空線路 L和電纜線路C的實際電抗。百分值也是一種相對單位制， 對于 同一物理量，如果基準值相同，則百分值 =100X標幺值，對于變壓器，其標幺電抗 XT（N）*常 用下式計算：Vs%XT（N）* 一 100由于三段電路的電壓等級

16、不同，彼此間只是通過磁路耦合而沒有直接的電氣聯(lián)系，可以對各段電路分別選基準電壓。假定分別選Vb，Vnn）, Vbw,至于功率，整個輸電系統(tǒng)用統(tǒng)一，所以各段的基準功率都為SBO選定基準電壓后，可對每一元件都按各段的基準電壓用公式（5）將其電抗的實際有名值換算成標幺值，即k*_Sb_Xg*XG - 2V b一 SbXtiXtivB。）St 2*- XtSb2 V B（n）V（NI）V（Nn）k B（I）V B（ I /V B（ n）用標幺參數(shù)表示的等值電路如圖（c）XL*一 Sb_ XL _2V B（H ）SbXr* - XR./V B（n）_"2_Vt.zlVt”）T 2k B（n）

17、Vb（h）'Vb（w）所本,其中變壓器kB（ I - n） =Vb（ i）/V b （n）為第I段和第II段的基準電壓之比，稱為基準變比。通常選擇適當(dāng)基準電壓，使變壓器電路得到簡化，比如選擇I, II段基準電壓之比kB（I-n）,等于變壓器下的變比 kT1, I,II段的基準電壓之比等于變壓器T2的變比kT2,則可得kT1*=1, kT2*=1,這樣在標幺參數(shù)的電路中就不需串聯(lián)理想變壓器了。在實際的計算中，總是把基準電壓選得等于（或接近于）該電壓級的額定電壓。這樣可以從計算結(jié)果清晰地看到實際電壓偏離額定值的成程度。為了解決上述的困難， 在工程計算中規(guī)定，各個電壓等級都以其平均額定電壓M

18、v作為基準電壓，根據(jù)我國現(xiàn)行的電壓等級，各級平均額定電壓規(guī)定為：3.15 , 6.3, 10.5 , 15.75 , 37, 115, 230, 345, 525 （kV）在分段計算中以上述平均額定電壓作為各級基準電壓。2.2.3計算各元件的電抗標幺值在本次實驗中，選取 Sb=1000MVA Vb=V/XG1*一 XG2* 一 XG1(N)*XG3*XG 3(N)*XT1*= XT22Vg1(n)Sg(N)2VG3(n) Sb X TSg(N)2V 3BVs%Xt3*Vs3%100XT,VS4XL1*XL2XL3*S； =0.285 1000 =0.7125V2b4001000= 0.2030

19、.72502802VTI 1(n )Sb100St2T1(N)2VT3(N)St3(N)Sb2V B(T1)1000= 0.146 = 0.35614102VB(T3)2VT4(n) Sb100 S2T 4(N)2V B(T4)SbXLVB(l1)SbXL2VB(L2)=XlSB23VB(L3)1000= 0.1410.5423260= 0.083 1000 =0.23063601000-0.405 1802230=0.33 220= 0.405 952.2.4系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)圖S1O1.37 801000345210002602= 1.3780= 0.6100= 0.7273i.35 610.

20、35 610.72 730.23 0610.54 23S2O 0 0.61 000.71 250.71 25：.0.72 50圖2.3電力系統(tǒng)的等值網(wǎng)3程序設(shè)計3.1 主體流程圖圖3-1主體流程圖3.2 詳細流程圖3.2.1 創(chuàng)建系統(tǒng)（create ）流程圖3.2.23.2.3圖3-2 create 函數(shù)流程圖加載系統(tǒng)函數(shù)(load )流程圖圖3-3節(jié)點導(dǎo)納矩陣形成流程圖計算子函數(shù)(calculate )流程圖文件讀入電路參數(shù)根據(jù)支路參數(shù)建立節(jié)點導(dǎo)納矩陣求取LDU分解的因子表矩陣下三角否求取DUZj向量求取節(jié)點阻抗矩陣列向量11求取短路點電流1r求取節(jié)點電壓1求取支路電流1建立文件存儲計算結(jié)果

21、（結(jié)束）圖3-4計算子函數(shù)流程圖3.2.4改變短路節(jié)點（change）流程圖圖3-5 change 函數(shù)流程圖3.3數(shù)據(jù)及變量說明本程序中將電路的支路分為三類：電抗支路、電流支路、發(fā)電機直流,數(shù)據(jù)輸入時分開輸入格式如下：電抗支路：支路數(shù)、節(jié)點首端好、節(jié)點末端好，支路電抗值。發(fā)電機支路：發(fā)電機臺數(shù)、發(fā)電機接入點，發(fā)電機電勢、發(fā)電機之路電抗。電容支路：支路數(shù)、電容節(jié)點號，電容支路電抗值。程序中的變量定義如下：FILE *fp;/文件指針float If;/短路電流float V010;/節(jié)點電壓初值float In10;/注入電流float V10;/節(jié)點電壓float I10;i，/支路電流in

22、t count210;/數(shù)組用于儲存支路號float z1010;/儲存支路電抗值float yjs1010;/存放計算導(dǎo)納矩陣中的中間值float ye10;/儲存發(fā)電機支路導(dǎo)納float Y1010;/節(jié)點導(dǎo)納矩陣float Z1010;/阻抗矩陣float dk;/電抗值int e110;float yc10;/節(jié)點對地電抗float ycjs10;int e10;/發(fā)電機接入點float E10;float Ig10;float Emid10;float ze10;/儲存發(fā)電機支路導(dǎo)納int m,n,a,f,i=0,j=0,sd,md,butn,times,timesc;/*n是節(jié)點數(shù)

23、，a是支路數(shù)，f是短路點，i為行標，j為列標*/1、文件讀入程序如下：printf("請輸入系統(tǒng)的節(jié)點數(shù)，支路數(shù)，故障節(jié)點 n");scanf("%d%d%d",&n,&a,&f);fp=fopen(name,"w+");fprintf(fp,"系統(tǒng)參數(shù)如下所示：nn");fprintf(fp,"1.系統(tǒng)的節(jié)點數(shù)為dn2.系統(tǒng)的支路數(shù)為dn3.系統(tǒng)的短路點為坨坨"總力；fprintf(fp,"支路電抗參數(shù)如下n");2、計算主程序如下：(1)、If=V

24、0f-1/Zf-1f-1;(短路電流計算)for(i=0;i<n;i+)Vi=V0i-Zif-1*If;(2)、for(i=0;i<n;i+)(導(dǎo)納矩陣計算)for(j=0;j<n;j+)Y皿i=Yii-yjsij;Yii=Yii-yei-ycjsi； for(i=0;i<n;i+) for(j=i+1;j<n;j+) Yij=yjsij;Y皿i=yjsij 3.4 程序代碼及注釋具體源程序代碼及其注釋見附錄。3.5 測試算例【例6-3】在如圖3-5所示的電力系統(tǒng)中分別在節(jié)點1和節(jié)點5接入發(fā)電機支路，其標幺值參數(shù)為：E1 =e5 =1.0, z1 = j0.15,

25、z5 = j0.22。在節(jié)點3發(fā)生三相短路，計算短路電流及網(wǎng)絡(luò)中的電流分布。線路的電阻和電容略去不計，變壓器的標幺變比等于1。各元件參數(shù)的標幺值如下：42 = j0.105,k12 = 1.05, z45 = j0.184,k45 =0.96,z24 = 0.03 j0.08,z23 = 0.024 j0.065, Z34 =0.018j0.05, y240 = y420 =002。230 = 丫320 =0.016羋40 = 丫430 = j0.013由以上網(wǎng)絡(luò)圖可得計算過程如下：(1)、形成輸入文件：系統(tǒng)參數(shù)如下所示：1 .系統(tǒng)的節(jié)點數(shù)為52 .系統(tǒng)的支路數(shù)為 53 .系統(tǒng)的短路點為 3支

26、路電抗參數(shù)如下z12=0.1050z23=0.0650z24=0.0800z43=0.0500z54=0.1840發(fā)電機接入點及其電抗如下：共 2臺發(fā)電機進入系統(tǒng)z1=0.1500z5=0.2200e1=1.0000e5=1.0000共0個節(jié)點有接地電容(2)、計算后得到的輸出文件：計算結(jié)果如下：1、節(jié)點導(dǎo)納矩陣：-16.1905 9.52389.5238 -37.4084 15.3846 12.500015.3846 -35.3846 20.000012.5000 20.0000 -37.9348 5.43485.4348 -9.98022、節(jié)點阻抗矩陣：0.11810.09580.0902

27、0.08580.04670.09580.16290.15330.14590.07940.09020.15330.18600.16110.08770.08580.14590.16110.17290.09410.04670.07940.08770.09410.15153、短路節(jié)點是:34、短路電流：If=5.37675、各節(jié)點電壓：V1=0.5152V2=0.1758V3=0V4=0.1336V5=0.52826、發(fā)電機支路電流如下：Ig10=-3.2321Ig50=-2.14457、各支路電流：I12=-3.2321 I23=-2.7046 I24=-0.5275 I43=-2.6720 I54

28、=-2.14451、短路電流工 1f=5.37672、各節(jié)點電壓為UI = 0,5152 U2=O,1T5S U3 = O.0006 UM = O . 1 336 U5= O.SNWNX X ” X ” X ” X X X ” X ” M M X M X K X X X X X X X M X ” X X X X X X 3.墓電機支路電流如下二Ig1Q=-3.2321Ig50=-2,1MU5儲各支路電流為I21=-3,2321I3 2= -2 -70H6工4 N = -O . 5275I3M=-2.672Q MHS是否保存文件, 保存請按1, 不保存按Z圖3-8對稱短路計算結(jié)果請輸入新的短路

29、節(jié)點4短路計算結(jié)果如下1、短路電流工If=5.73452、各節(jié)點電壓為U1 =0.5036U2=O.1561U3=0.0679U4=O.OOOOU5=0.4554x * x * 蕤蕤xx*ex* 蕤xxxxxx 蕤蕤蕤 蕤*xxx * *e x 蕤蕤 3、發(fā)電機支路電流如下:Ig 1 G = -3.3O93Ig5 | 0 = - 2 . M752XX 蕤XX XX XX XXX XXX XXXXX XX X XX XX XX乂#X4、各支路電沆為I21 = -3 * 3093I32=-1.3577IH2=-1.951GI34 = 1 .3577 145=-2.4752是否保存文件，保存請按L不

30、保存按2圖3-8改變短路點后計算結(jié)果【習(xí)題6-10如圖3-9所示網(wǎng)絡(luò)，略去負荷，試用節(jié)點阻抗矩陣法求節(jié)點5發(fā)生三相短路時，短路點的短路電流及線路L-2、L-3的電流。已知各元件參數(shù)如下：發(fā)電機 G-1: S = 120 MVA, x" d = 0.23; G-2:S = 60 MVA, x"d = 0.14變壓器 T-1: S = 120 MVA, VS = 10.5%; T-2:Sn = 60 MVA, VS = 10.5%線路參數(shù) xi = 0.4 Q /km, b1 = 2.8 x 10-6 S/km線路長度 L-1: 120 km, L-2: 80 km, L-3:

31、 70 km取 S = 120 MVA, VB = Mv圖3-9電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖ZT13/2/1/24ZT22zG2®E2圖3-10三相短路時的等值網(wǎng)絡(luò)圖(1)、形成輸入文件：系統(tǒng)參數(shù)如下所示：1 .系統(tǒng)的節(jié)點數(shù)為：52 .系統(tǒng)的支路數(shù)為：53 .系統(tǒng)的短路點為：5支路電抗參數(shù)如下：z3 5=0.29036 z4 5=0.25406 z3 4=0.43554 z1 3=0.1050 z2 4=0.2100發(fā)電機接入點及其電抗如下：共 2臺發(fā)電機進入系統(tǒng)：z1=0.2300z2=0.2800e1=1.0500e2=1.0500共3個節(jié)點有接地電容：Y3=-32.372299Y4=-34.

32、077000Y5=-43.185200(2)、得到的輸出文件：計算結(jié)果如下：1、節(jié)點導(dǎo)納矩陣：-13.87169.5238-8.33334.76199.5238-15.2329 2.2960 3.44404.7619 2.2960 -10.9646 3.93613.44402、節(jié)點阻抗矩陣3.9361 -7.35690.18190.06160.16000.06160.20780.08980.16000.08980.23300.10790.15360.15710.13260.12420.19320.1079 0.1536 0.1571 0.2689 0.21740.1326 0.1242 0.1

33、932 0.2174 0.3427 3、短路節(jié)點是：54、短路電流：If=3.12635、各節(jié)點電壓：V1=0.6471V2=0.6723V3=0.4632V4=0.3890V5=06、發(fā)電機支路電流如下：Ig10=-1.7516Ig20=-1.34917、各支路電流：I35=-1.5954 I45=-1.5310 I34=-0.1705 I13=-1.7516 I24=-1.3491請輸入新的短路節(jié)點S短路計算結(jié)果如下1、短路電流：11= 3.1 263N、各節(jié)點電壓為U1=0.6471U2=0.G723U3=0.H&32UH= O.3890U5 = O.0003X XX XX X

34、MX XX X X X XX XX X *乂 XX XX X 注蕤 XX X X MX X3、發(fā)電機支路電流如下:l91 0=-1 . 751 6Ig2O=-1 .3H91各支路電沆為I53=-1.5954I54=-1,5310It1* 3 = -O 1 705IE 3 1 1 = -1 - 7516It2* 2 = -1 . 3491是否保存文件，保存請按1,不保存按N圖3-11對稱短路計算結(jié)果【習(xí)題6-11電力系統(tǒng)等值電路如圖3-13所示，支路阻抗的標幺值已注明圖中。(1)形成節(jié)點導(dǎo)納矩陣(或節(jié)點阻抗矩陣)，并用以計算節(jié)點 3的三相短路電流。圖3-12電力系統(tǒng)等值電路圖2-77圖3-13最

35、終計算等值電路圖由以上網(wǎng)絡(luò)可得輸入文件如下：系統(tǒng)參數(shù)如下所示：1 .系統(tǒng)的節(jié)點數(shù)為：32 .系統(tǒng)的支路數(shù)為：23 .系統(tǒng)的短路點為：3支路電抗參數(shù)如下：z1 2=0.2000 z2 3=0.1000發(fā)電機接入點及其電抗如下：共2臺發(fā)電機進入系統(tǒng)：z1=0.2000z3=0.130435e1=1.0500e3=0.913043共1個節(jié)點有接地電容：Y2=-2.000000(2)、得到的輸出文件：計算結(jié)果如下：1、節(jié)點導(dǎo)納矩陣：-10.0000 5.00005.0000 -14.5000 10.000010.0000 -17.6667 2、節(jié)點阻抗矩陣0.1394 0.0789 0.04460.0

36、789 0.1577 0.08930.0446 0.0893 0.10713、短路節(jié)點是:34、短路電流：If=9.18755、各節(jié)點電壓：V1=0.6344V2=0.2188V3=06、發(fā)電機支路電流如下：Ig10=-2.0781Ig30=-7.00007、各支路電流：I12=-2.0781 I23=-2.1875節(jié)點導(dǎo)老內(nèi)苗巨陣汨5 , OQOQ 1 H - 5000 1 0 . QQ061 O . OOOOi -IT.GGG了。美巨陣女口下另斤本U矢巨陣女口下月斤本1 - OOOO -o - 50001 _ OQQQ1 0 , Q Q 0 O-G . 83331.QOO0帶點阻抗矩陣女口

37、下所示Q -1 39HQ.0 TSSO.0HH6O,OTB9O_15TTG.0893O .OMMGO_0693Q.1 O T11、 短鑿電近0 11= = 3.1 STSXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXN、各節(jié)點電壓汨UI = Q - 63*+UU2= 0*21 號號 us= e.eoee xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 3、炭電機支路電流女口下：Ig1O=-2.©TSIIQ3©=-T,0OGO4、 各支略電痂為I E 2 1 = -2 . OTS1T32=-2.1STS是否保存文彳牛，保存1青按

38、不保存按N4設(shè)計總結(jié)通過計算結(jié)果與算例答案的對比，計算結(jié)果與算例標準答案一樣，說明了程序計算方法和思路的準確性。說明本次課程設(shè)計基本達到了設(shè)計的要求。通過本次課程設(shè)計讓自己學(xué)到了很多東西，包括電力系統(tǒng)分析、 和c語言的很知識。通過做課程設(shè)計自己又仔細的將兩門課程相關(guān)章節(jié)看了一遍，特別是c語言，幾乎把整個課本都看了一遍，并自學(xué)了很多相關(guān)的知識， 重新看書的時候才發(fā)現(xiàn)， 雖然以前學(xué)過，但幾年不用已 經(jīng)忘得差不多啦！當(dāng)然， 重新看書也發(fā)現(xiàn)了許多新的知識，學(xué)到不少的東西。本次做課程設(shè) 計老師給我們留了充足的時間，讓我們耐心去學(xué)習(xí)知識， 而不像以前一樣趕任務(wù)。 通過這次課程設(shè)計，我更好的掌握了電力系統(tǒng)短

39、路計算的方法。我想作為一個學(xué)電氣的人這是非常關(guān)鍵的。在剛接到題目時，我感覺很迷茫，覺得很難，當(dāng)我仔細準備的時候發(fā)現(xiàn)這也不是想象 中的難，最終通過自己的努力和通過學(xué)的幫助完成了課程設(shè)計。這次設(shè)計給我最大的收獲并不僅僅是相關(guān)的專業(yè)知識，這是我第一次做這種要幾門課結(jié)合的課程設(shè)計，我覺得這使自己應(yīng)用知識的能力得到了鍛煉，本次課程設(shè)計用c語言編程序?qū)崿F(xiàn)了電力系統(tǒng)的三相短路計算。雖然程序能夠計算，但我也知道還有很多的問題。還需要努力。第一次不自己學(xué)的知識結(jié)合在一起，覺得很有用，自己沒白學(xué)。在答辯的過程老師對程序提出了修改意見，是自己的程序更加實用，在這里感謝老師的指導(dǎo)。5參考文獻1何仰贊.電力系統(tǒng)分析M.

40、武昌：華中科技大學(xué)出版社，19952曹繩敏.電力系統(tǒng)課程設(shè)計及畢業(yè)設(shè)計參考資料M.北京：中國電力出版社1998.33紀雯.電力系統(tǒng)設(shè)計手冊M.北京：中國電力出版社，1998.64戈東方.電力工程電氣設(shè)計手冊M.北京：中國電力出版社,1998.125何仰贊，溫增銀.電力系統(tǒng)分析 （上冊）（第三版）.武漢：華中科技大學(xué)出版社，2002.6何仰贊，溫增銀.電力系統(tǒng)分析題解（上、下）（第三版）.武漢：華中科技大學(xué)出版社，2002.7鄭平安，曾大亮編.程序設(shè)計基礎(chǔ)（C語言）第二版.北京：清華大學(xué)出版社，2006.6附錄主程序及注釋(這里只給出主要計算程序)#include <stdio.h>

41、#include <conio.h>#include <windows.h>聲明外部函數(shù)extern void create();extern void load();extern void quit();extern void change(char name20);extern void calculate(char name20)FILE *fp;/文件指針float If;/短路電流float V010;/節(jié)點電壓初值float In10;/注入電流float V10;/節(jié)點電壓float I10;/支路電流int count210;/數(shù)組用于儲存支路號floa

42、t z1010;/儲存支路電抗值float yjs1010;/存放計算導(dǎo)納矩陣中的中間值float ye10;/儲存發(fā)電機支路導(dǎo)納float Y1010;/節(jié)點導(dǎo)納矩陣float Z1010;/阻抗矩陣float dk;/電抗值int e110;float yc10;/節(jié)點對地電抗float ycjs10;int e10;/發(fā)電機接入點float E10;float Ig10;float Emid10;float ze10;/儲存發(fā)電機支路導(dǎo)納a是支路數(shù)，f是短int m,n,a,f,g,i=0,j=0,sd,md,butn,times,timesc;/*n是節(jié)點數(shù),路點，i為行標，j為列標f

43、or(i=0;i<10;i+)yci=0;ycjsi=0;Ei=0；Emidi=0;for(i=0;i<10;i+)/初始賦V0i=0;for(j=0;j<10;j+) zij=0；Yij=0； 讀取系統(tǒng)參數(shù) */:nn");%dn2.系統(tǒng)的支路數(shù)為 dn3.系統(tǒng)的短路點/*fp=fopen(name,"r");fscanf(fp,"系統(tǒng)參數(shù)如下所示fscanf(fp,"1. 系統(tǒng)的節(jié)點數(shù)為為坨已,&"&2,&。；/*fscanf(fp,"讀電抗 */支路電抗參數(shù)如下n")

44、;for(m=0;m<a;m+)fscanf(fp,"z%d %d=%ft",&sd,&md,&dk);i=sd-1;j=md-1;count0m=sd;count1m=md;zij=dk；zji=dk；printf("系統(tǒng)支路電抗如下：n");for(m=0;m<a;m+)i=count0m-1;j=count1m-1;printf("z%d%d = %.4fn",count0m,count1m,zij);fscanf(fp,"nn 發(fā)電機接入點及其電抗如下：");fscanf

45、(fp,"共曲發(fā)電機進入系統(tǒng)n",&times);for(m=0;m<times;m+)fscanf(fp,"z%d=%ft",&em,&zem);fscanf(fp,"n");for(m=0;m<times;m+)fscanf(fp,"e%d=%ft",&em,&Em);printf("輸入的發(fā)電機支路電抗為n");for(m=0;m<times;m+)printf("z%d=%ft",em,zem);for(m=0

46、;m<times;m+)for(m=0;m<times;m+) printf("e%d=%ft",em,Em);for(m=0;m<times;m+)printf("%d",em);/*讀取節(jié)點地電容 */fscanf(fp,”nif(timesc>0)共階節(jié)點有接地電容n",&timesc);for(m=0;m<timesc;m+)fscanf(fp,"Y%d=%ft",&e1m,&ycm);printf("n系統(tǒng)有升節(jié)點電容n",timesc);f

47、or(m=0;m<timesc;m+) printf("z%d0=%f ",e1m,ycm);fclose(fp);/*for(m=0;m<10;m+)yem=0;計算節(jié)點阻抗矩陣 */for(m=0;m<times;m+) for(j=0；j<n；j+) if(j=(em-1) yej=1/zem;Emidj=Em; for(m=0;m<timesc;m+) for(j=0;j<n;j+) if(j=(e1m-1) ycjsj=1/ycm;/*for(i=0;i<n;i+)for(j=0;j<n;j+)if(zi朋=0)yj

48、s皿=0;elseyjsi朋=1/zij；/*系統(tǒng)支路導(dǎo)納*/導(dǎo)納矩陣 */for(i=0;i<n;i+)for(j=0;j<n;j+)Yii=Y皿i-yjs皿;Yii=Yii-yei-ycjsi； for(i=0;i<n;i+) for(j=i+1;j<n;j+)Yij=yjsij;Y皿i=yjsij； printf("nn 節(jié)點導(dǎo)納矩陣為"); for(i=0;i<n;i+)printf("n");for(j=0；j<n；j+)if(Yij=0) printf(" "); else printf("%8.4f ",Yij);float l1010;float d1010;float u1010;int kk;float sum;for(i=0;i<10;i+)for(j=0;j<10;j+)l皿=0;d皿=0;u皿=0;for(i=0;i<10;i+)l皿i=1;u皿i=1;迭代法求解*/*for(i=0;i<n;i+) sum=0;if(i<1) dii=Y皿i; elsefor(kk=0;kk<i;kk+)sum=sum+ukki