電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計(jì)---電力系統(tǒng)短路故障的計(jì)算機(jī)算法程序設(shè)計(jì)-文庫吧
2024-12-29 13:49 本頁面
【正文】 0 計(jì)算機(jī)計(jì)算的由來和要求 隨著電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展與完善，運(yùn)算能力已日新月異，人工運(yùn)算的時(shí)代慢 慢隱形化， 程序化計(jì)算設(shè)計(jì)必將成為主體。為此，運(yùn)用計(jì)算機(jī)計(jì)算短路電流已成為可能，也會(huì)帶來很大的方便。 依照 所給的電力系統(tǒng)，編制短路電流計(jì)算程序，通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行調(diào)試，最后完成一個(gè)切 實(shí)可行的電力系統(tǒng)計(jì)算應(yīng)用程序。通過自己設(shè)計(jì)電力系統(tǒng)計(jì)算程序使同學(xué)對(duì)電力系統(tǒng)分析有 進(jìn)一步理解，同時(shí)加強(qiáng)計(jì)算機(jī)實(shí)際應(yīng)用能力的訓(xùn)練。 所謂短路，是指電力系統(tǒng)正常運(yùn)行情況以外的相與相之間或相與地之間的“短接”。在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，除中性點(diǎn)外，相與相或相與地之間是絕緣的。如果由于某種原因使其絕緣破壞而構(gòu)成了通路，我們就稱電力系統(tǒng) 是發(fā)生了短路故障。在三相系統(tǒng)中，短路故障可分為兩大類：即對(duì)稱短路（三相短路）和不對(duì)稱短路（兩相短路、兩相接地短路、單相接地短路）。其中三相短路雖然發(fā)生的機(jī)會(huì)較少，但情況嚴(yán)重，又是研究其它短路的基礎(chǔ)。所以我們先研究最簡(jiǎn)單的三相短路電流的暫態(tài)變化規(guī)律。 論證 方案 的可行性 在大量實(shí)際計(jì)算中，短路計(jì)算有著比較固定的方式，這就為計(jì)算機(jī)計(jì)算墊定了基礎(chǔ)，根據(jù)電力系統(tǒng)三相對(duì)稱短路的特點(diǎn)，建立了合理的三相短路的數(shù)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上， 形成電力系統(tǒng)短路電流實(shí)用汁算方法；節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣的支路追加法．編制了對(duì)任意一 個(gè)電力系統(tǒng)在任意點(diǎn)發(fā)生短路故障時(shí)三相短路電流及其分布的通用計(jì)算程序。 該辦法適用予各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)的電力系統(tǒng)．從一個(gè)側(cè)面展示了計(jì)算機(jī)應(yīng)用于電力系統(tǒng)的廣闊前景． 其原理如下： 在電力系統(tǒng)分析的第四章中學(xué)到了矩陣方程 :YV=I,故由矩陣性質(zhì)得： 信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì) 1 V=ZI 利用節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣計(jì)算短路電流如圖所示，假定系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn) f經(jīng)過過渡阻抗發(fā)生短路。對(duì)于正常狀態(tài)的網(wǎng)絡(luò)而言，發(fā)生短路相當(dāng)于在故障節(jié)點(diǎn) f增加了一個(gè)注入電流。因此，網(wǎng)絡(luò)中任一節(jié)點(diǎn) i的電壓可表示為： 公式一 ： 由式可見，任一節(jié)點(diǎn) i的電壓都由兩項(xiàng)疊加而成。第一項(xiàng)是當(dāng)時(shí)由網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有電源在節(jié)點(diǎn) i產(chǎn)生的電壓，也就是短路前瞬間正常運(yùn)行狀態(tài)下的節(jié)點(diǎn)電壓，記為 。第二項(xiàng)是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中所有電流源都斷開，電勢(shì)源都短接時(shí)，僅僅由短路電流 在節(jié)點(diǎn) i產(chǎn)生的電壓。這兩個(gè)分量的疊加，就等于發(fā)生短路后節(jié)點(diǎn) i的實(shí)際電壓，即 公式二也適用于故障節(jié)點(diǎn) f，于是有： 是故障節(jié)點(diǎn) f的自阻抗，也稱輸入阻抗。 根據(jù)故障的邊界條件 ： 由以上兩個(gè)方程式解出： fI???? ?? Gj fifjiji IZIZV ???)0(iV?fI?fifii IZVV ??? ?? )0(ffZ ff IV ??,fffff IZVV ??? ?? )0(0?? fff IzV ??fffff zZVI??)0(?? 信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì) 2 程序 語言 及論述 MATLAB是一門用途廣泛的語言 ， 它 提供了專業(yè)水平的符號(hào)計(jì)算，文字處理，可視化 建模 仿真 和 實(shí)時(shí)控制 等功能 。 MATLAB 的基本數(shù)據(jù)單位是 矩陣 ，它的指令表達(dá)式與數(shù)學(xué) 、 工程中常用的形式十分相似 ,故用 MATLAB來解 決 問題要比用 C,FORTRAN等語言 方便的多。在新的版本中也加入了對(duì) C,FORTRAN,c++ ,JAVA 的支持 ， 可以直接調(diào)用 ,用戶也可以將自己編寫的實(shí)用程序?qū)氲?MATLAB函數(shù)庫中方便自己以后調(diào)用 。 MATLAB 的程序極其簡(jiǎn)短 且 可移植性很好，基本上不做修改就可以在各種型號(hào)的計(jì)算機(jī)和操作系統(tǒng)上運(yùn)行。 MATLAB既具有結(jié)構(gòu)化的控制語句（如 for循環(huán)， while 循環(huán)， break 語句和 if 語句），又有面向?qū)ο缶幊痰奶匦浴?但較之高級(jí)語言， 由于 其 程序不用編譯等預(yù)處理，也不生成可執(zhí)行文件， 而是邊解釋邊執(zhí)行 ，所以速度較慢。 綜合起來看 ， MATLAB 是一個(gè)高度集成的系統(tǒng)，集科學(xué)計(jì)算、圖象處理、聲音處理于一體，具有極高的編程效率。近年來， MATLAB已經(jīng)從最初的 “ 矩陣實(shí)驗(yàn)室 ” ，滲透到科學(xué)與工程計(jì)算的多個(gè)領(lǐng)域，在自動(dòng)控制、信號(hào)處理、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯、小波分析等多個(gè)方向，都有著廣泛的應(yīng)用。 因此， 我選擇的計(jì)算機(jī)語言是 MATLAB。 信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)
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