課程設(shè)計(jì)報(bào)告(2011—2012年度第二學(xué)期)名稱：電力系統(tǒng)暫態(tài)上機(jī)院系：電氣與電子工程學(xué)院班級(jí)：電氣0913學(xué)號(hào)：1091181305學(xué)生姓名：裴子霞指導(dǎo)教師：麻秀范設(shè)計(jì)周數(shù)：兩周成績(jī)：日期：2012年7月5日課程電力系統(tǒng)暫態(tài)上機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告PAGE5一、課程設(shè)計(jì)的目的與要求鞏固電力系統(tǒng)暫態(tài)分析理論知識(shí)，使學(xué)生掌握采用計(jì)算機(jī)對(duì)電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)過程和機(jī)電暫態(tài)過程進(jìn)行計(jì)算的基本方法，并進(jìn)一步鞏固計(jì)算機(jī)編程能力，為將來從事相關(guān)的技術(shù)工作打下必要的基礎(chǔ)。二、設(shè)計(jì)正文（詳細(xì)內(nèi)容見附錄,用A4紙，頁(yè)數(shù)不限）對(duì)稱短路計(jì)算過程流程圖和計(jì)算結(jié)果不對(duì)稱短路計(jì)算過程流程圖和計(jì)算結(jié)果靜態(tài)穩(wěn)定性計(jì)算過程流程圖和計(jì)算結(jié)果暫態(tài)穩(wěn)定性計(jì)算過程流程圖和計(jì)算結(jié)果思考題三、課程設(shè)計(jì)總結(jié)或結(jié)論本次電力系統(tǒng)暫態(tài)上機(jī)主要用matlab軟件討論了各種類型短路故障下系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的電壓電流分布以及電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定、暫態(tài)穩(wěn)定問題。通過這次課程設(shè)計(jì)，我對(duì)電力系統(tǒng)的各種故障分析有了進(jìn)一步直觀的了解，學(xué)到了很多專業(yè)知識(shí)及運(yùn)用matlab語(yǔ)言編程的技巧。首先，我對(duì)電力系統(tǒng)各種故障時(shí)分析有了更深刻的理解。通過用系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣求解各種故障時(shí)的短路電壓電流，用電力系統(tǒng)的系數(shù)矩陣分析其靜態(tài)穩(wěn)定及用改進(jìn)歐拉法分析電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定等，使我可以很清楚明了地分析電力系統(tǒng)故障時(shí)的各個(gè)參數(shù)及穩(wěn)定性。在編程時(shí)，我覺得計(jì)算各種故障情況下的短路電流是最難的一部分，老師初步講解后我自己編時(shí)出了許多問題，但后來經(jīng)過反復(fù)修改，請(qǐng)教老師，同學(xué)，一次次地調(diào)試，最終得到了正確的結(jié)果，但也花掉了大部分的時(shí)間，究其原因，一方面是因?yàn)閷?duì)專業(yè)知識(shí)的生疏，只有重新熟練的掌握課本知識(shí)才能在編程時(shí)思路清晰，得到正確的結(jié)果，另一方面，總覺得Matlab是新接觸的軟件，對(duì)于其很多功能及函數(shù)，在運(yùn)用的時(shí)候還是不很清楚，以后學(xué)習(xí)過程中一定要加強(qiáng)聯(lián)系。我但后來經(jīng)過反復(fù)修改，請(qǐng)教老師，同學(xué)，一次次地調(diào)試，最終得到了正確的結(jié)果。對(duì)于靜態(tài)暫態(tài)穩(wěn)定部分的編程，只要明白原理，參考書上的公式，沒有太大的問題。其次，另外，通過此次課程設(shè)計(jì)，我學(xué)習(xí)并掌握了一定的Matlab知識(shí)，對(duì)簡(jiǎn)單的選擇語(yǔ)句、循環(huán)語(yǔ)句、數(shù)組的使用等有了一些了解，為今后學(xué)習(xí)、工作中再次學(xué)習(xí)使用此軟件打下了基礎(chǔ)。Matlab軟件使用的語(yǔ)言可讀性強(qiáng)，操作簡(jiǎn)單，但功能非常強(qiáng)大，我以后的學(xué)習(xí)中肯定還要繼續(xù)運(yùn)用，這次暫態(tài)上機(jī)讓我對(duì)其有了初步的認(rèn)識(shí)，學(xué)到了很多有用的東西?？傊@次課設(shè)讓我學(xué)到了許多有益的知識(shí)，獲益匪淺。最后，感謝麻秀范老師和研究生學(xué)長(zhǎng)在這次暫態(tài)上機(jī)中的悉心教導(dǎo)和不厭其煩的講解，讓我對(duì)知識(shí)的理解更加透徹，清楚。四、參考文獻(xiàn)《電力系統(tǒng)暫態(tài)分析》，李光琦，中國(guó)電力出版社，2006年，第三版；《電力系統(tǒng)分析》（上、下），何仰贊，華中科技大學(xué)出版社，1998年，第二版?！峨娏ο到y(tǒng)故障的計(jì)算機(jī)輔助分析》重慶大學(xué)出版社米麟書等《電力系統(tǒng)潮流計(jì)算》天津大學(xué)出版社宋文南等《電力系統(tǒng)故障分析》清華大學(xué)出版社周榮光《短路電流實(shí)用計(jì)算方法》電力工業(yè)出版社西安交通大學(xué)等《精通Matlab6.5》北京航空航天大學(xué)出版社，張志涌附錄（設(shè)計(jì)流程圖、計(jì)算結(jié)果、思考題答案）短路計(jì)算過程流程圖輸入數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)可自己確定短路點(diǎn)及短路類型，先求得短路點(diǎn)的序電流以及由對(duì)稱分量的變換矩陣求得相電流If。用節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納陣求逆得到節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣Z1，Z2，Z0，ZZ1，ZZ2由各節(jié)點(diǎn)的故障分量電壓加故障前電壓求得各節(jié)點(diǎn)的三個(gè)序電壓，進(jìn)而由變換矩陣T求得每個(gè)節(jié)點(diǎn)的相電壓。由節(jié)點(diǎn)電壓求得各支路的三個(gè)序電流分量，進(jìn)而求得支路相電流考慮發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的特殊性，求發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的序電壓及相電壓。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)形成節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納陣Y1，Y2，Y0，YY1，YY2節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣開始求含發(fā)電機(jī)支路的序電流及相電流結(jié)束計(jì)算結(jié)果：節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣的計(jì)算結(jié)果（1）不包含發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣：Z1=Z1=Z0=（2）考慮發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣（沒有零序）：ZZ1=ZZ1=1、對(duì)稱短路（以節(jié)點(diǎn)3發(fā)生三相短路為例）節(jié)點(diǎn)3三相短路電流（矩陣由上至下分別為abc三相）Iabc=有效值大小為：Iabc_effective=不含發(fā)電機(jī)的各節(jié)點(diǎn)三相電壓（矩陣由上至下分別為abc三相）：節(jié)點(diǎn)1：Uabc_bus1=有效值：Uabc_effective_bus1=節(jié)點(diǎn)2：Uabc_bus2=有效值：Uabc_effective_bus2=節(jié)點(diǎn)3：Uabc_bus3=有效值：Uabc_effective_bus4=不含發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的各支路電流（矩陣由上至下分別為abc三相）：支路1：Iabc_Branch1=有效值：Iabc_effective_Branch1=支路2：Iabc_Branch2=有效值：Iabc_effective_Branch2=支路3：Iabc_Branch3=有效值：Iabc_effective_Branch3=發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的三相電壓：節(jié)點(diǎn)4：Uabc_bus4=有效值:Uabc_effective_bus4=節(jié)點(diǎn)5：Uabc_bus5=有效值:Uabc_effective_bus5=含發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的支路電流：支路4：Iabc_Branch4=有效值：Iabc_effective_Branch4=支路5：Iabc_Branch5=有效值：Iabc_effective_Branch5=2、不對(duì)稱故障計(jì)算結(jié)果（1)節(jié)點(diǎn)3發(fā)生a相接地短路為例：1)節(jié)點(diǎn)3三相短路電流為：Iabc=Iabc_effectiv=2)不含發(fā)電機(jī)的各節(jié)點(diǎn)三相電壓：節(jié)點(diǎn)1：Uabc_bus1=有效值:Uabc_effective_bus1=節(jié)點(diǎn)2：Uabc_bus2=有效值：Uabc_effective_bus2=節(jié)點(diǎn)3：Uabc_bus3=有效值：Uabc_effective_bus3=3)不含發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的各支路電流：支路1：Iabc_Branch1=Iabc_effective_Branch1=支路2:Iabc_Branch2=Iabc_effective_Branch2=支路3：Iabc_Branch3=Iabc_effective_Branch3=4)發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的三相電壓：節(jié)點(diǎn)4：Uabc_bus4==有效值:Uabc_effective_bus4=節(jié)點(diǎn)5：Uabc_bus5==有效值:Uabc_effective_bus5=含發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的支路電流：支路4：Iabc_Branch4=Iabc_effective_Branch4=支路5：Iabc_Branch5=Iabc_effective_Branch5=(2)節(jié)點(diǎn)3發(fā)生a相經(jīng)10Ω電阻接地短路1)節(jié)點(diǎn)3三相短路電流（矩陣由上至下分別為abc三相）Iabc=有效值大小為：Iabc_effective=2)不含發(fā)電機(jī)的各節(jié)點(diǎn)三相電壓（矩陣由上至下分別為abc三相）：節(jié)點(diǎn)1：Uabc_bus1=有效值：Uabc_effective_bus1=節(jié)點(diǎn)2：Uabc_bus2=有效值：Uabc_effective_bus2=節(jié)點(diǎn)3：Uabc_bus3=有效值：Uabc_effective_bus3=3)不含發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的各支路電流（矩陣由上至下分別為abc三相）：支路1：Iabc_Branch1=有效值：Iabc_effective_Branch1=支路2：Iabc_Branch2=有效值：Iabc_effective_Branch2=支路3：Iabc_Branch3=有效值：Iabc_effective_Branch3=4)發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的三相電壓：節(jié)點(diǎn)4：Uabc_bus4=有效值:Uabc_effective_bus4=節(jié)點(diǎn)5：Uabc_bus5=有效值:Uabc_effective_bus5=含發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的支路電流：支路4：Iabc_Branch4=Iabc_effective_Branch4=支路5：Iabc_Branch5=Iabc_effective_Branch5=(3）節(jié)點(diǎn)3發(fā)生bc兩相相間短路計(jì)算結(jié)果：1)節(jié)點(diǎn)3三相短路電流（矩陣由上至下分別為abc三相）Iabc=有效值大小為：Iabc_effective=2)不含發(fā)電機(jī)的各節(jié)點(diǎn)三相電壓（矩陣由上至下分別為abc三相）：節(jié)點(diǎn)1：Uabc_bus1=有效值：Uabc_effective_bus1=節(jié)點(diǎn)2：Uabc_bus2=有效值：Uabc_effective_bus2=節(jié)點(diǎn)3：Uabc_bus3=有效值：Uabc_effective_bus4=3)不含發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的各支路電流（矩陣由上至下分別為abc三相）：支路1：Iabc_Branch1=有效值：Iabc_effective_Branch1=支路2：Iabc_Branch2=有效值：Iabc_effective_Branch2=支路3：Iabc_Branch3=有效值：Iabc_effective_Branch3=4)發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的三相電壓：節(jié)點(diǎn)4：Uabc_bus4=有效值:Uabc_effective_bus4=節(jié)點(diǎn)5：Uabc_bus5=有效值:Uabc_effective_bus5=含發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的支路電流：支路4：Iabc_Branch4==Iabc_effective_Branch4=(4）節(jié)點(diǎn)3發(fā)生bc兩項(xiàng)短路接地時(shí)計(jì)算結(jié)果：1)節(jié)點(diǎn)3三相短路電流（矩陣由上至下分別為abc三相）Iabc=有效值大小為：Iabc_effective=2)不含發(fā)電機(jī)的各節(jié)點(diǎn)三相電壓（矩陣由上至下分別為abc三相）：節(jié)點(diǎn)1：Uabc_bus1=有效值：Uabc_effective_bus1=節(jié)點(diǎn)2：Uabc_bus2=有效值：Uabc_effective_bus2=節(jié)點(diǎn)3：Uabc_bus3=有效值：Uabc_effective_bus4=3)不含發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的各支路電流（矩陣由上至下分別為abc三相）：支路1：Iabc_Branch1=有效值：Iabc_effective_Branch1=支路2：Iabc_Branch2=有效值：Iabc_effective_Branch2=支路3：Iabc_Branch3=有效值：Iabc_effective_Branch3=3、靜態(tài)穩(wěn)定計(jì)算流程圖和計(jì)算結(jié)果：開始流程圖：開始獲取給定條件：U,Eq0,UG0,Xe,Xd,Xdd,Xd_all,Xdd_all,Tj,Td0獲取給定條件：U,Eq0,UG0,Xe,Xd,Xdd,Xd_all,Xdd_all,Tj,Td0為K為Ke賦初值0.1KeKe=Ke+0.1為為δ賦初值49°計(jì)算計(jì)算Eq,UGd,UGq,UGδδ=δ+1°計(jì)算K1,K2,K3,K4,K5,K6計(jì)算K1,K2,K3,K4,K5,K6不是δ<110不是δ<110°δ<110°計(jì)算系統(tǒng)狀態(tài)方程系數(shù)矩陣A的各個(gè)參數(shù)計(jì)算系統(tǒng)狀態(tài)方程系數(shù)矩陣A的各個(gè)參數(shù)KeKe_result=Keδ_result=δPE_result=PE求系數(shù)矩陣A的特征根求系數(shù)矩陣A的特征根，并取其實(shí)部V1，V2，V3是V1<0&&V2<&&V3<0是V1<0&&V2<&&V3<0Yes 不是Yes輸出輸出Ke_result=Ke;delta_result=delta;P_result=Eq*U*sin(delta*pi/180)/Xd_all;不是結(jié)束是K不是結(jié)束是Ke<5.7 計(jì)算結(jié)果：Ke=0.100000,delta=91,P=1.345117Ke=0.200000,delta=92,P=1.363000Ke=0.300000,delta=93,P=1.380693Ke=0.400000,delta=95,P=1.398409Ke=0.500000,delta=96,P=1.415747Ke=0.600000,delta=97,P=1.432842Ke=0.700000,delta=98,P=1.449679Ke=0.800000,delta=99,P=1.466244Ke=0.900000,delta=101,P=1.482360Ke=1.000000,delta=102,P=1.498265Ke=1.100000,delta=103,P=1.513819Ke=1.200000,delta=104,P=1.529000Ke=1.300000,delta=105,P=1.543786Ke=1.400000,delta=106,P=1.558152Ke=1.500000,delta=107,P=1.572075Ke=1.600000,delta=108,P=1.585527Ke=1.700000,delta=109,P=1.598483Ke=1.800000,delta=108,P=1.613666Ke=1.900000,delta=105,P=1.626492Ke=2.000000,delta=103,P=1.635259Ke=2.100000,delta=100,P=1.637025Ke=2.200000,delta=98,P=1.637979Ke=2.300000,delta=96,P=1.635815Ke=2.400000,delta=94,P=1.630657Ke=2.500000,delta=92,P=1.622630Ke=2.600000,delta=90,P=1.611867Ke=2.700000,delta=88,P=1.598501Ke=2.800000,delta=86,P=1.582670Ke=2.900000,delta=84,P=1.564509Ke=3.000000,delta=82,P=1.544155Ke=3.100000,delta=81,P=1.535174Ke=3.200000,delta=79,P=1.511558Ke=3.300000,delta=77,P=1.486103Ke=3.400000,delta=76,P=1.474144Ke=3.500000,delta=74,P=1.445989Ke=3.600000,delta=73,P=1.432473Ke=3.700000,delta=71,P=1.401945Ke=3.800000,delta=70,P=1.387071Ke=3.900000,delta=69,P=1.371732Ke=4.000000,delta=67,P=1.338431Ke=4.100000,delta=66,P=1.321987Ke=4.200000,delta=65,P=1.305171Ke=4.300000,delta=63,P=1.269626Ke=4.400000,delta=62,P=1.251928Ke=4.500000,delta=61,P=1.233937Ke=4.600000,delta=60,P=1.215672Ke=4.700000,delta