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)(已修改)
2025-06-22 23:55 本頁面
【正文】 信息工程系 電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計(jì)報(bào)告書 題目 : 電力系統(tǒng)短路故障的計(jì)算機(jī)算法程序設(shè)計(jì) 專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 班 級： 學(xué) 號： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 鐘建偉 2021年 03月 15 日 信 息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 學(xué)生姓名 學(xué) 號 成 績 設(shè)計(jì)題目 電力系統(tǒng)故障分析 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 容 給定的系統(tǒng)接線圖，按照要求手工計(jì)算出各種簡單故障的電氣量值； 設(shè) 計(jì) 要 求 1．計(jì)算機(jī)計(jì)算原理 應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行電力系統(tǒng)計(jì)算，首先要掌握電力系統(tǒng)相應(yīng)計(jì)算的數(shù)學(xué)模型；其次是運(yùn)用合理的計(jì)算方法；第三則是選擇合適的計(jì)算機(jī)語言編制計(jì)算程序。 建立電力系統(tǒng)計(jì)算的相關(guān)數(shù)學(xué)模型，就是建立用于描述電力系統(tǒng)相應(yīng)計(jì)算的有關(guān)參數(shù)間的相互關(guān)系的數(shù)學(xué)方程式。該數(shù)學(xué)模型的建立 往往要突出問題的主要方面，即考慮影響問題的主要因素，而忽略一些次要因素，使數(shù)學(xué)模型既能正確地反映實(shí)際問題，又使計(jì)算不過于復(fù)雜。 運(yùn)用合理的計(jì)算方法，就是要求所選用的計(jì)算方法能快速準(zhǔn)確地得出正確結(jié)果，同時(shí)還應(yīng)要求在解算過程中占用內(nèi)存少，以利提高計(jì)算機(jī)的解題規(guī)模。 選擇合適的語言編寫程序，就是首先確定用什么計(jì)算機(jī)語言來編制程序；其次是作出計(jì)算的流程圖；第三根據(jù)流程圖用選擇的語言編寫計(jì)算程序。然后上機(jī)調(diào)試，直到語法上無錯(cuò)誤。 所編制的程序難免存在邏輯錯(cuò)誤，因此先用一個(gè)已知結(jié)果的系統(tǒng)作為例題進(jìn)行計(jì)算。用程序計(jì)算的結(jié) 果和已知結(jié)果相比較，如果結(jié)果相差甚遠(yuǎn)就要逐步分析程序的計(jì)算步驟，查出問題的出處；如果結(jié)果比較接近，則逐步分析誤差來源；直到結(jié)果正確為止。 最后將所編制出的正確計(jì)算程序，用于電力系統(tǒng)的實(shí)際計(jì)算。 2．電力系統(tǒng)短路計(jì)算計(jì)算機(jī)算法 一般在電力系統(tǒng)短路計(jì)算中，多數(shù)情況下只要計(jì)算短路電流、電壓的周期分量起始值。因此，電力系統(tǒng)短路電流計(jì)算的數(shù)學(xué)模型，可歸結(jié)為求解短路故障初始狀態(tài)下的等值電路穩(wěn)態(tài)解的問題。對于三相對稱短路，可建立一相等值電路的計(jì)算模型，對于不對稱短路，則可應(yīng)用對稱分量法建立系統(tǒng)的正、負(fù)、零序網(wǎng)絡(luò)，從而建立 故障計(jì)算的序網(wǎng)模型。 時(shí) 間 安 排 參 考 資 料 （ 1）對稱短路計(jì)算 有關(guān)數(shù)學(xué)模型和原理框圖以及已知結(jié)果的例題，參見《電力系統(tǒng)分析》第六章。常用的計(jì)算方法為節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣法或節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣法，其形成方法分別參見《電力系統(tǒng)分析》第四章。 （ 2）簡單不對稱短路計(jì)算 有關(guān)數(shù)學(xué)模型、原理框圖以及已知結(jié)果的例題參見《電力系統(tǒng)分析》第八章 84節(jié) 一、任務(wù)設(shè)計(jì)階段： （一） 計(jì)算的假設(shè) 不計(jì)各元件的電阻，即 R=0； 各元件的正序和負(fù)序電抗相等，即 X1=X2； 不計(jì)線路電容電流的影響； 計(jì)算簡單短路故障時(shí)，各發(fā)電機(jī)電勢的標(biāo)幺值均為 E=j1。 各種短路均為金屬性短路，縱向不對稱故障指一相斷相和兩相斷相； 故障形式取 A相為特殊相，故障計(jì)算以 A相為基準(zhǔn)相。 （二） 準(zhǔn)備工作 始數(shù)據(jù)計(jì)算 根據(jù)給定的系統(tǒng)原始數(shù)據(jù)計(jì)算系統(tǒng)各元件的標(biāo)幺值參數(shù)，取avBB UUM V AS ?? ,1000 。 （ 1）發(fā)電機(jī)參數(shù) ①計(jì)算公式： Xd = XdNBSS ????????BNUU 2 ②計(jì)算結(jié)果 廠名 編號 Xd S N (MVA) U N (KV) Xd (標(biāo)幺值 ) A廠 1， 2 3， 4 B 廠 1 2， 3 (2)變壓器 ①計(jì)算公式： XT = ?100kUNBSS , )(21 gkjgkijkiki UUUU ??? ??? (i,j,k,=1,2,3) ②計(jì)算結(jié)果： 廠站 編號 )(MVASN 21?kU 31?kU 32?kU 1X 2X 3X TX A廠 2 4 B 廠 1 3 C 站 D 站 (3) 線路 ① 計(jì)算公式： 11 LX ? ，211 BBUSXX ??? ， KVUB 115? ，10 3XX ? ② 計(jì)算結(jié)果： 線路 AC AD CD DE EB 長度 L（ Km） 40 25 30 60 80 X1（標(biāo)幺值） X0（標(biāo)幺值） （ 4）系統(tǒng) 系統(tǒng) Ⅰ ： X1= X0= 系統(tǒng) Ⅱ： X1= X0= 二、序網(wǎng)絡(luò)的制定 根據(jù)上面的基本數(shù)據(jù)可以制定出系統(tǒng)的正序、負(fù)序、零序網(wǎng)絡(luò)圖。由假設(shè) 2可知，正、負(fù)序網(wǎng)絡(luò)相同，故在此只需制定正、零序網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)如下所示： 42 2. 42 15 07 0. 380. 36 56 1. 210. 941712345正序網(wǎng)絡(luò)圖 零序網(wǎng)絡(luò)圖 12345 說明 ：正序網(wǎng)絡(luò)中電源支路的等效電抗為
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