電力系統(tǒng)短路故障的計(jì)算機(jī)算法程序設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧
2025-05-17 23:55 本頁(yè)面
【正文】 發(fā)電機(jī)電抗與變壓器電抗之和，系統(tǒng)Ⅰ、Ⅱ均處理 為發(fā)電機(jī)模型。 （三）、 手工計(jì)算系統(tǒng)故障時(shí)各電氣量 為了便于驗(yàn)證程序運(yùn)行的正確性，在編制程序之前先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行手工的故障計(jì)算，確定故障時(shí)系統(tǒng)的各個(gè)電氣量。其大體步驟是：化簡(jiǎn)序網(wǎng)絡(luò)，計(jì)算出各個(gè)序網(wǎng)的電流分布系數(shù)，計(jì)算特定故障點(diǎn)的正、零序綜合電抗并由此確定故障點(diǎn)的短路電流，利用分布系數(shù)求出各支路電流，計(jì)算各節(jié)點(diǎn)電壓。 化簡(jiǎn)序網(wǎng)絡(luò) 對(duì)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行“星 三角”變換，得下圖： CD正序網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)圖A零序網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)圖AD C 計(jì)算電流分支系數(shù) 在特定故障點(diǎn)加入單位電流，求出各支路電流，該電流即為支路的電流分支系數(shù)。而 原網(wǎng)絡(luò)三角形回路的支路電流可由星形支路電流求得，其關(guān)系如下： DCCCDDDCACCCAAACDAAADDDA Z ZIZIIZ ZIZIIZ ZIZII ?????? ， 現(xiàn)將計(jì)算結(jié)果列表如下： 故障點(diǎn) 網(wǎng)絡(luò)類型 DAC ACC DCC BEED CC ? 母線 C 正序 零序 計(jì)算故障點(diǎn)綜合阻抗 母線 C： 3 7 3 5 5 01 ?? ?? XX ， 計(jì)算故障口電流 各種類型的故障口基準(zhǔn)相正序電流計(jì)算公式如下： ；：；： ??? ??? 011)1(11)3( 2 11 XXIKXIK kk ???? ??? 0111)1,1(11)2( //12 1 XXXIKXIK kk ：；： 而基準(zhǔn)相的負(fù)、零序電流與正序電流又存在如下關(guān)系： n )3(K )1(K )2(K )1,1(K kk InI 12 ?? 0 1 1 ?????100 XX X kk InI 10 ?? 0 1 0 ?????101 XX X 據(jù)此可求出各類故障的故障口基準(zhǔn)相序電流： C母線故障 )3(K )1(K )2(K )1,1(K kI1 kI2 kI0 利用分支系數(shù)求解各線路的序電流 C 母線故障 網(wǎng)絡(luò)類型 DAI ACI DCI BEED II ? )3(K 正序 負(fù)序 零序 )2(K 正序 負(fù)序 零序 )1(K 正序 負(fù)序 零序 )1,1(K 正序 負(fù)序 零序 相電流計(jì)算 Ia=Ia1+Ia2+Ia3。 Ib= a178。Ia1+aIa2+Ia3。Ic= aIa1+178。Ia2+Ia3 C 母線故障 相別 DAI ACI DCI BEED II ? )3(K A B ∠240176。 ∠240176。 ∠240176。 ∠ 240176。 C ∠120176。 ∠120176。 ∠240176。 ∠ 120176。 )2(K A 0 0 0 0 B C )1(K A B C )1,1(K A B ∠176。 ∠250176。 ∠253176。 ∠ 254176。 C ∠176。 ∠110176。 ∠107176。 ∠ 106176。 節(jié)點(diǎn)電壓的計(jì)算 (計(jì)算 A母線即節(jié)點(diǎn) 1的電壓 ) C 母線故障 網(wǎng)絡(luò)類型 )3(K 正序 負(fù)序 零序 )2(K 正序 負(fù)序 零序 0 )1(K 正序 負(fù)序 零序 )1,1(K 正序 負(fù)序 零序 計(jì)算各相電壓： Ua=Ua1+Ua2+Ua3。Ub= a178。Ua1+aUa2+Ua3。 Uc= aUa1+ a178。Ua2+Ua3 C 母線故障 網(wǎng)絡(luò)類型 )3(K Ua Ub ∠ 30176。 Uc ∠ 150176。 )2(K Ua Ub ∠ 43176。 Uc ∠ 137176。 )1(K Ua Ub ∠ 176。 Uc ∠ 176。 )1,1(K Ua Ub ∠ 176。 Uc ∠ 176。 三，編程設(shè)計(jì) 數(shù)學(xué)模型的選擇 電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)建模主要有節(jié)點(diǎn)阻抗方程和節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納方程兩種，節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納方程與節(jié)點(diǎn)阻抗方程相比較， Y 陣稀疏，占用內(nèi)存少， Z 陣為滿陣，占用內(nèi)存多； Y 陣形成容易，速度塊， Z 陣形成較難，速度也慢。然而，在電力系統(tǒng)故障計(jì)算中，節(jié)點(diǎn)的注入電流通常為已知量，用節(jié)點(diǎn)阻抗方程進(jìn)行故障計(jì)算比較直觀，解算簡(jiǎn)單且 物理意義明確。因此，選用節(jié)點(diǎn)阻抗方程法計(jì)算故障系統(tǒng)的電氣量值，而節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣的形成采用 Y陣求逆法。 程序設(shè)計(jì)的總體思想 系統(tǒng)的原始數(shù)據(jù)以文件的形式輸入，程序根據(jù)這些信息形成導(dǎo)納矩陣，再對(duì)之求逆形成阻抗矩陣，由阻抗矩陣求得故障口三序電流，進(jìn)而求得各節(jié)點(diǎn)的三序電壓，并由之求得各支路三序電流，最后將序分量合成相分量，完成一個(gè)完整的故障電氣量計(jì)算。 程序流程圖 (見附錄 1)。 程序的主要功能 （ 1） 形成網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣和節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣； （ 2） 可以計(jì)算各種短路故障： A） 故障口的序電流和相電流； B） 網(wǎng)絡(luò)中各支路的序電流 C） 網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)的 序電壓和相電壓。 （ 3） 能夠以文件的形式清楚地輸出計(jì)算結(jié)果。 程序使用說(shuō)明 本程序使用簡(jiǎn)單，只需按規(guī)定格式輸入電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)信息到一個(gè)名為 “ ”的文本文件，再運(yùn)行可執(zhí)行文件后按屏幕提示輸入即可。運(yùn)行結(jié)果保存在指定的文件里，打開它便可查看計(jì)算結(jié)果。 運(yùn)行結(jié)果分析
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