电力系统稳态分析实验报告.docx
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电力系统稳态分析实验报告
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电力系统稳态分析实验报告
篇一：
南昌大学电力系统分析实验报告3
南昌大学实验报告
学生姓名：
李开卷学号：
6100312199专业班级：
电力系统124班
实验类型：
□验证□综合■设计□创新实验日期：
12.19实验成绩：
一、实验项目名称
电力系统故障分析计算
二、实验目的：
本实验通过对电力系统故障条件下的网络分析计算的计算机程序的编制和调试，获得进行简单不对称故障的计算机程序，使得在网络故障点已知的条件下，故障端口的电气量计算可以自行完成，即根据已知电力系统元件参数及故障点位置由计算程序运行完成该电力系统的故障分析。
通过实验教学加深学生对电力系统故障分析概念的理解，学会运用数学模型进行故障分析，掌握电力系统简单不对称故障的计算过程及其特点，熟悉各种常用应用软件，熟悉硬件设备的使用方法，加强编制调试计算机程序的能力，提高工程计算的能力，学习如何将理论知识和实际工程问题结合起来。
三、实验器材：
计算机、软件（已安装，包括各类编程软件c语言、c++、Vb、Vc等、应用软件mATLAb等）、移动存储设备（学生自备，软盘、u盘等）
四、实验步骤：
编制调试电力系统故障分析的计算机程序。
程序要求根据已知的电力网的数学模型（元件正、负及零序主抗）及故障点位置，完成该电力系统的不对称故障计算，要求计算出故障点的基准相各序分量及其余项故障电压、电流。
1、熟悉电力系统称故障的计算方法，按照计算方法编制程序。
2、将事先编制好的电力系统故障计算的计算程序原代码由自备移动存储设备导入计算机。
3、在相应的编程环境下对程序进行组织调试。
4、应用计算例题验证程序的计算效果。
5、对调试正确的计算程序进行存储、打印。
6、完成本次实验的实验报告。
六、实验项目：
如下图已知网络的正序主抗参数和电源的等值电势，输电线路x（0）=3x
（1）,变压器T-1和T-2为Yn，d接法，T-3为Y,d接法。
分别分析a点发生（b,c）两相短路接地和线路L-1在节点a侧（a）单相断线故障。
e=1.08
L-1L-21、实验运行程序
%短路
clearclc;
z=[0.17i,0.51i,inf;0.51i,inf,0.59i;inf,0.59i,1.31i];y=[0,0,0;0,0,0;0,0,0];Y0=[-2.558i];Y1=zeros（3,3）;Y2=zeros（4,4）;for（i=1:
3）,for（j=1:
3）,ifi==j
Y1（i,j）=Y1（i,j）else
Y1（i,j）=-1.0/z（i,j）endendend
for（i=1:
3）,for（j=1:
3）,
Y1（i,i）=Y1（i,i）+y（i,j）+1.0/z（i,j）endendY2=Y1;Z0=inv（Y0）;Z1=inv（Y1）;I1=1.04/0.17;I3=0.93/1.31;
Vf=Z1（2,1）*I1+Z1（2,3）*I3;
ZZ=Z1（2,2）*Z0（1,1）/（Z1（2,2）+Z0（1,1））;K2=-Z0（1,1）/（Z1（2,2）+Z0（1,1））;K0=-Z1（2,2）/（Z1（2,2）+Z0（1,1））;
If1=Vf/（Z1（2,2）+ZZ）;If2=K2*If1;If0=K0*If1;%断线
clearclc;
z=[0.17i,0.51i,inf,inf;0.51i,inf,inf,inf;inf,inf,1.31i,0.59i;inf,inf,0.59i,inf];y=[0,0,0,0;0,0,0,0;0,0,0,0;0,0,0,0];Y0=[-1.149i,0;0,-1.408i];Y1=zeros（4,4）;Y2=zeros（4,4）;for（i=1:
4）,for（j=1:
4）,ifi==j
Y1（i,j）=Y1（i,j）else
Y1（i,j）=-1.0/z（i,j）endendend
for（i=1:
4）,for（j=1:
4）,
Y1（i,i）=Y1（i,i）+y（i,j）+1.0/z（i,j）endendY2=Y1;Z0=inv（Y0）;Z=inv（Y1）;
ZFF1=Z（2,2）+Z（4,4）-2*Z（2,4）;ZFF2=ZFF1;
ZFF0=Z0（1,1）+Z0（2,2）-2*Z0（1,2）;I1=1.04/0.17;I3=0.93/1.31;
VF=Z（2,1）*I1-Z（4,3）*I3ZD=ZFF2*ZFF0/（ZFF2+ZFF0）;K2=-ZFF0/（ZFF2+ZFF0）;K0=-ZFF2/（ZFF2+ZFF0）;IF1=VF/（ZFF1+ZD）;
IF2=K2*IF1;
IF0=K0*IF1;
2、实验结果
（1）短路接地故障
（2）单相断线故障结果
实验结果与理论结果符合的很好七、实验小结
在有过上次计算电力网数学模型模拟实验后，对于怎么用mATLAb软件来求解电力网络节点导纳矩阵有了一定的基础，所以这次实验相对来说是比较轻松的。
本次实验只是在上两次实验的基础上对所求的结果进行简单的求解，主程序还是上两次的。
八、参考资料
1.《电力系统分析》何仰赞华中科技大学出版社
2.《电力系统稳态分析》陈珩中国电力出版社3.《电力系统暂态分析》李光琦中国电力出版社4.《电力系统计算》水利电力出版社
篇二：
南昌大学电力系统分析实验报告1
南昌大学实验报告
学生姓名：
李开卷学号：
6100312199专业班级：
电力系统124班
实验类型：
□验证□综合■设计□创新实验日期：
11.28实验成绩：
一、实验项目名称
电力网数学模型模拟实验
二、实验目的与要求：
本实验通过对电力网数学模型形成的计算机程序的编制与调试，获得形成电力网数学模型：
节点导纳矩阵的计算机程序，使数学模型能够由计算机自行形成，即根据已知的电力网的接线图及各支路参数由计算程序运行形成该电力网的节点导纳矩阵。
通过实验教学加深学生对电力网数学模型概念的理解，学会运用数学知识建立电力系统的数学模型，掌握数学模型的形成过程及其特点，熟悉各种常用应用软件，熟悉硬件设备的使用方法，加强编制调试计算机程序的能力，提高工程计算的能力，学习如何将理论知识和实际工程问题结合起来。
三、主要仪器设备及耗材
计算机、软件（已安装，包括各类
编程软件c语言、c++、Vb、Vc等、应用软件mATLAb等）、移动存储设备（学生自备，软盘、u盘等）
四、实验步骤
1、将事先编制好的形成电力网数学模型的计算程序原代码由自备移动存储设备导入计算机。
2、
3、
4、
5、在相应的编程环境下对程序进行组织调试。
应用计算例题验证程序的计算效果。
对调试正确的计算程序进行存储、打印。
完成本次实验的实验报告。
五、实验数据及处理结果
运行自行设计的程序，把结果与手工计算结果相比较，验证所采用方法及所编制程序运行的正确性。
实验程序：
clearclc;
z=[inf,0.10+0.40i,0.3i,0.12+0.50i;
0.10+0.40i,inf,inf,0.08+0.40j;
0.3i,inf,inf,inf;
0.12+0.50i,0.08+0.40i,inf,inf];（各支路的阻抗）
y=[0,0.01528i,0,0.01920j;
0.01528i,0,0,0.01413j;
0,0,0,0;
0.01920i,0.01413i,0,0];（各支路的导纳）
Y=zeros（4,4）;
for（i=1:
4）,
for（j=1:
4）,
ifi==j
Y（i,j）=Y（i,j）
else
Y（i,j）=-1.0/z（i,j）
end
end
end
for（i=1:
4）,
for（j=1:
4）,
Y（i,i）=Y（i,i）+y（i,j）+1.0/z（i,j）
end
end
Y（1,1）=Y（1,1）-1.0/z（3,1）+1.1*1.1/z（3,1）（对变压器支路的两个节点进行修正）Y（1,3）=Y（1,3）*1.1
Y（3,1）=Y（3,1）*1.1
运行结果，实验结果导纳截图：
手工计算结果：
Y11=y140+y120+1/z12+1/z14+1.1*1.1/z13=j0.01920+j0.01528+1/（0.10+j0.40）+1/（0.12+j0.50）+1.1*1.1/j0.3=1.0241-j8.2429
Y12=Y21=-1/z12=1/（0.10+j0.40）=-0.5882+j2.3529
Y13==Y31=-1.1/z13=-1.1/j0.3=j3.667
Y14=Y41=-1/z14=1/（0.12+j0.50）=-0.4539+j1.8911
Y22=y210+y240+1/z21+1/z24=j0.01528+j0.01413+1/（0.10+j0.40）+1/（0.08+j0.40）=1.069-j4.7274
Y24=Y42=-1/z24=-1/（0.08+j0.40）=-0.4808+j2.4038
Y33=1/z13=1/（j0.3）=-j3.333
Y44=y410+y420+1/z14+1/z42=j0.01920+j0.01413+1/（0.12+j0.50）+1/（0.08+j0.40）=0.9346-j4.2616
六、思考讨论题或体会或对改进实验的建议
1．什么是输入阻抗？
什么是转移阻抗？
网络化简的方法有哪些？
答:
输入阻抗就是指节点的自阻抗Zii即节点i单独注入电流Ii时，在节点i产生电压Vi与电流Ii之比；转移阻抗Zji就是指节点i单独注入电势，与在短路点j产生的电流之比；
网络化简方法有高斯消去法：
也就是带有节点电流移置的星网变换；
2.简述节点导纳矩阵的形成的过程，节点导纳矩阵的阶数与系统的节点数有什么关系？
节点导纳矩阵的互导纳yij在数值上等于什么？
举例说明当网络结构发生变化时，如何修改？
答：
（1）节点导纳矩阵的形成过程：
列写节点电压方程：
以零电位点为计算节点电压参考点，根据基尔霍夫电流定律，写出各独立节点电流平衡方程，经整理后形成矩阵方程：
YV?
I。
矩阵Y就是所求节点导纳矩阵。
（2）节点导纳矩阵阶数等于系统的节点数（注：
不包括接地点）。
（3）节点导纳矩阵的互导纳Yij数值上等于节点i、j间支路导纳的负值，即?
yij。
（4）对于网络结构发生的变化主要有这几种形式：
从网络的原有节点i引出一条支路；在网络的原有节点ij之间增加一条支路；在网络的原有节点之间切除一条支路。
下面
如将例中节点1、3间变压器变比由K13=1.1改为K=1后作节点导纳矩阵的修改：
变比修改后，相当于先切除变比为1.1的变压器，再接入变比为1的变压器。
与之相关的1、3节点的导纳值Y33、Y11、Y31、Y13要发生变化，而网络的其他元素不发生变化。
利用上述的计算结果
Y11=Y11-1.1*1.1/+1/z13=1.0241-j8.2429-1.1*1.1/j0.3+1/j0.3=1.0241-j7.5429
Y33=Y33==1/（j0.3）=-j3.333
Y13==Y31=-1/z13=-j3.333
3.节点电压方程的求解方法有哪些？
答;节点电压方程的求解方法有：
直接求解法和高斯消去法
4.简述节点阻抗矩阵元素的物理意义及其形成。
答：
节点阻抗矩阵元素的物理意义：
在节点k单独注入电流，在节点k产生的电压同注入电流之比，即等于节点k的自阻抗Zkk;在节点i产生的电压同节点k注入电流之比，即等于节点k和节点i之间的互阻抗Zik。
节点阻抗矩阵的形成：
将节点电压方程：
YV?
I改写成ZI?
V,式中Z?
Y?
1就是阻抗矩阵
七、实验体会
通过本次实验，对节点导纳矩阵的求解有了更深的认识，特别是怎么求解一个网络的支路节点导纳和有变压器的支路的导纳有了更深的了解。
为以后在求解类似的问题中有了一定的基础。
通过实验呢更是加深了对求解的过程，应先怎么办，再怎么做有了了解。
还有在本次实验中对于mATLAb的使用有了一定的基础，虽然时间很短，但在实验之后对于用mATLAb软件来求解电力系统中问题总是有一定的方便性认识更深。
八、参考资料
1.《电力系统分析》何仰赞华中科技大学出版社
2.《电力系统稳态分析》陈珩中国电力出版社
3.《电力系统暂态分析》李光琦中国电力出版社
4.《电力系统计算》水利电力出版社
实验素材：
篇三：
电力系统计算机辅助分析综合训练实验报告
电力系统计算机辅助分析综合训练
实验报告
姓名：
学科、专业：
电气工程及其自动化学号：
完成日期：
大连理工大学
DalianuniversityofTechnology
目录
实验一psAsp的基本使用?
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1实验二5节点系统的潮流计算与psAsp验证?
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4实验三Ieee14实验四实验五节点系统的潮流计算与潮流调整?
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16潮流调整?
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26对称短路计算和不对称短路计算?
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39
实验一psAsp的基本使用
一、实验目的
学习掌握psAsp仿真软件图模一体化的操作界面，掌握电力系统各元件的数学模型，为进行电力系统分析计算打下基础。
二、实验内容
利用一个简单5节点系统首先进行潮流估算，再以psAsp仿真软件进行仿真计算，通过图形和文本两种方式进行仿真，验证计算结果的正确性。
三、实验原理
《电力系统分析综合程序》（powersystemAnalysissoftwarepackage,psAsp）是一套历史长久、功能强大、使用方便的电力系统分析程序，是高度集成和开放具有我国自主知识产权的大型软件包。
psAsp基于电网基础数据库、固定模型库以及用户自定义模型库的支持，可进行电力系统（输电、供电和配电系统）的各种计算分析。
全国各省市、香港地区电力规划设计、生产调度运行、科研教育等超过400家用户，应用于多项大型电力系统工程计算分析，应用于多所大学作为科研和教学的有力工具。
功能：
潮流计算、短路计算、暂稳计算、小扰动稳定、电压稳定、静态安全分析、最优潮流等。
pAsAsp7.0图模一体化平台，“图”有单线图、地理位置接线图、厂站主接线图；“模”指模型及数据。
可边绘图边建数据，也可根据已有数据进行图形的快速绘制。
pAsAsp将数据分为四类：
基础数据、计算数据、结果数据、用户自定义数据等。
基础数据：
基于物理特性的电力系统元件库和元件公用参数库计算数据：
根据不同计算的需要，与计算密切相关的数据结果数据：
各种计算结果的数据，与相关计算数据相对应
实验步骤：
1、建立网络结构，输入元件参数与发电和负荷数据（基础数据可分数据组）。
2、定义方案：
定义待计算电网的规模、结构和运行方式。
3、定义作业：
在定义的电网基础上，配以不同的计算控制信息即得到不同的作业。
4、进行潮流计算。
5、输出计算结果。
四、实验结果系统接线图：
五、思考题
1.什么叫基础数据库？
答：
基础数据是基于物理特性的电力系统元件库和元件公用参数库，基础数据库包括输电线参数（电阻，电抗，电导以及电纳）、变压器参数（包括变比K、等效阻抗）、发电机参数（包括有功、无功、电压幅值、θ）、负荷参数（包括阻抗）。
2.为什么定义方案、作业？
答：
定义方案：
定义待计算电网的规模、结构和运行方式
定义作业：
在定义的电网基础上，配以不同的计算控制信息即得到不同的作业
六、实验心得
通过老师的介绍，对该pAsAp软件的原理和使用方法有了一定的了解和认识。
对于我们所学的潮流计算及短路计算。
潮流计算是指潮流计算对电力系统正常运行状况的分析和计算，即电力系统中的电压、电流、功率的计算。
短路计算是在电路出现故障时的电力系统的电流与电压分布状态。
这两种计算的方法很多，计算量有时也很大，使用手算的话难免会出现错误，而用pAsAp软件对电力系统进行计算，不仅节省了资源，同时也确保了正确度，因此学习该软件对电力系统稳态分析有着重要意义。
实验二5节点系统的潮流计算与psAsp验证
一、实验目的
1．初步学会使用psAsp软件计算简单潮流2．对比分析潮流估算与计算机潮流算法的差异3.掌握电力系统潮流计算的基本概念4.学会使用标幺值计算潮流计算
二、实验原理
1．潮流估算原理
2．计算机潮流算法的原理
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