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信息工程学院课程设计（论文）

电力系统分析课程设计报告书

题目:

电力系统短路故障的计算机算法程序设计

专 业：电气工程及其自动化 班 级： 学 号： 学生姓名： 指导教师：

2012年 3 月 11 日

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信息工程学院课程设计（论文）

学生姓名 学 号 成 绩 设计题目 电力系统对称短路故障的计算计算法程序设计 设 计 内 容 电力系统故障的计算程序设计及编制和调试。 1．在对称短路计算、简单不对称短路计算中任选一种计算作为计算作业。 2．计算机语言自选。 设 计 要 求 3．设计、编制、调试出相关的通用计算程序。 4．输入／输出数据一律以文件格式形成。 5．要求计算的题目 （1）采用所编制的程序进行《电力系统分析》例6-3题，习题6-10、 6-11对称短路计算； （2）采用所编制的程序进行《电力系统分析》例8-5题、习题8-1简单不对称短路计算； 时 间 安 排 第10周以前 1、社《电力系统分析的计算机算法》邱晓燕等 中国电力出版社 参 考 资 料 2、《电力系统基础》 陈光会 王敏 中国水利电力出版社 3、《电力系统分析》（上册） 何仰赞等 华中理工大学出版社 4、《电力系统稳态分析》 陈珩 中国电力出版社 5、《MATLAB在电气工程中应用》李维波 中国电力出版社 6、《MATLAB电力系统设计与分析》吴天明等 国防工业出版

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目录

1目的与原理 ........................................................ 4 1.1 关于电力系统短路故障的计算机算法程序设计目的.................. 4 1.2 原理.......................................................... 4 2总体设计 .......................................................... 6 2.1 程序设计说明................................................. 6 2.2 选择计算机语言............................................... 6 3程序设计 .......................................................... 9 3.1 流程图：..................................................... 9 3.2 习题实例.................................................... 10 4总结 ............................................................. 18 参考文献........................................................... 19

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1目的与原理

1.1关于电力系统短路故障的计算机算法程序设计目的

电力系统正常运行的破坏多半是由于短路故障引起的，发生短路时，系统从一种状态剧变成另一种状态，并伴随复杂的暂态现象。所谓短路故障，是指一切不正常的相与相之间或相与地发生通路的情况。

根据所给的电力系统，编制短路电流计算程序，通过计算机进行调试，最后完成一个切实可行的电力系统计算应用程序。通过自己设计电力系统计算程序使同学对电力系统分析有进一步理解，同时加强计算机实际应用能力的训练。

1.2原理

①计算机计算原理

应用计算机进行电力系统计算，首先要掌握电力系统相应计算的数学模型；其次是运用合理的计算方法；第三则是选择合适的计算机语言编制计算程序。

建立电力系统计算的相关数学模型，就是建立用于描述电力系统相应计算的有关参数间的相互关系的数学方程式。该数学模型的建立往往要突出问题的主要方面，即考虑影响问题的主要因素，而忽略一些次要因素，使数学模型既能正确地反映实际问题，又使计算不过于复杂。

运用合理的计算方法，就是要求所选用的计算方法能快速准确地得出正确结果，同时还应要求在解算过程中占用内存少，以利提高计算机的解题规模。

选择合适的语言编写程序，就是首先确定用什么计算机语言来编制程序；其次是作出计算的流程图；第三根据流程图用选择的语言编写计算程序。然后上机调试，直到语法上无错误。

所编制的程序难免存在逻辑错误，因此先用一个已知结果的系统作为例题进行计算。用程序计算的结果和已知结果相比较，如果结果相差甚远就要逐步分析程序的计算步骤，查出问题的出处；如果结果比较接近，则逐步分析误差来源；直到结果正确为止。

最后将所编制出的正确计算程序，用于电力系统的实际计算。 ②电力系统短路计算计算机算法

一般在电力系统短路计算中，多数情况下只要计算短路电流、电压的周期分量起始值。因此，电力系统短路电流计算的数学模型，可归结为求解短路故障初始状态下的等值电路稳

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态解的问题。对于三相对称短路，可建立一相等值电路的计算模型，对于不对称短路，则可应用对称分量法建立系统的正、负、零序网络，从而建立故障计算的序网模型。

（1）对称短路计算

有关数学模型和原理框图以及已知结果的例题，参见《电力系统分析》第六章。常用的计算方法为节点导纳矩阵法或节点阻抗矩阵法，其形成方法分别参见《电力系统分析》第四章。

（2）简单不对称短路计算

有关数学模型、原理框图以及已知结果的例题参见《电力系统分析》第八章8-4节。

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