电力系统分析实验DOC.docx

资源描述

电力系统分析实验DOC.docx

《电力系统分析实验DOC.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电力系统分析实验DOC.docx（35页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

电力系统分析实验DOC.docx

电力系统分析实验DOC

电力系统分析实验报告

院系：

电气学院电气工程系

班级：

姓名：

学号：

联系方式：

实验一：

节点导纳阵和短路实验

1.1自导纳和互导纳的计算原理

1.1.1节电导纳矩阵的定义及物理意义：

节点导纳阵是一个稀疏的对称矩阵。

一般的，对于有n个独立节点的网络，可以列写n个节电方程，或用矩阵缩记写成YV=I的形式，其中矩阵Y称为节点导纳矩阵。

它的对角线元素Yii称为节点i的自导纳，其值等于接于节点i的所有支路导纳之和。

换句话说，自导纳Yii是节点i以外的所有节点都接地时节点i对地的总导纳。

非对角线元素Yij称为节点i、j之间的互导纳，它等于直接连接于节点i、j间的支路导纳的负值。

由此可见，若节点i、j之间不存在直接支路，则Yij=0。

1.1.2节点导纳矩阵的主要特点：

（1）导纳矩阵的元素很容易根据网络接线图和支路参数直观地求得，形成节点导纳矩阵的程序比较简单。

（2）导纳矩阵是稀疏矩阵，其对角线元素一般不为零，但在非对角线元素中则存在不少零元素。

在电力系统的接线图中，一半每个节点同平均3-4个其他节点有直接的支路连接，因此在导纳矩阵的非对角线元素中每行平均仅有3-4个非零元素，其余的都是零元素。

c.自导纳与互导纳的计算原理

一般网络：

一般地，对于有n个独立节点的网络，可以列写n个节电方程：

也可以用矩阵写成：

根据上述节点导纳矩阵的物理意义及定义特点，我们容易得出节点导纳矩阵中元素的计算方法和原理：

对于节点自导纳，有：

即Yii等于与节点i相接的所有支路的导纳之和。

对于节点间互导纳，有：

即Yik等于节点k、i之间的支路导纳的负值。

对于含变压器的支路：

根据∏型等值电路，可以写出节点p、q的自导纳和节点间的互导纳分别为：

1.2给定计算条件及程序如何修改：

给定计算条件：

在2节点处增加一个发电机，其有功功率为5，无功功率为3j；

程序修改方法：

无需修改程序；

原因：

节点导纳矩阵反映了网络元件的结构特点，而与电源或负载无关。

自导纳反应了节点i以外的所有节点都接地时节点i对地的总导纳，互导纳反应了两节点之间的支路导纳负值。

因此，增加发电机，节点导纳矩阵无需修改。

1.3程序代码及计算结果：

程序代码：

#include"stdio.h"

intnNode,nBranch;

/*定义结构体*/

structBranchInfo

{inti;

intj;

floatr;

floatx;

floatyb;

intflag;

floatIR;

floatIX;

}Branch[10];

/*读取数据函数*/

voiddata_read（）

{FILE*fp;

fp=fopen（"node5.txt","rb"）;

fscanf（fp,"%d%d\n",&nNode,&nBranch）;

printf（"%3d%3d\n",nNode,nBranch）;

for（intk=0;k

{

fscanf（fp,"%d%d%f%f%f%d\n",&Branch[k].i,&Branch[k].j,&Branch[k].r,&Branch[k].x,&Branch[k].yb,&Branch[k].flag）;

printf（"%d%d%f%f%f%d\n",Branch[k].i,Branch[k].j,Branch[k].r,Branch[k].x,Branch[k].yb,Branch[k].flag）;

}

fclose（fp）;

}

floatYR[10][10],YB[10][10];

/*计算导纳参数矩阵*/

voidComputeYmatrix（）

{

for（inti=0;i<10;i++）

for（intj=0;j<10;j++）

{

YR[i][j]=0.0f;

YB[i][j]=0.0f;

}

floattemp;

intii,jj,flag;

floatrr,xx,yb,yb1,yr;

for（intk=0;k

{

ii=Branch[k].i;

jj=Branch[k].j;

rr=Branch[k].r;

xx=Branch[k].x;

yb1=Branch[k].yb;

flag=Branch[k].flag;

temp=rr*rr+xx*xx;

yr=rr/temp;

yb=-xx/temp;

if（flag）//line

{

YR[ii][ii]+=yr;

YR[jj][jj]+=yr;

YB[ii][ii]+=yb;

YB[jj][jj]+=yb;

YB[ii][ii]+=yb1;

YB[jj][jj]+=yb1;

YR[ii][jj]=-yr;

YR[jj][ii]=-yr;

YB[ii][jj]=-yb;

YB[jj][ii]=-yb;

}

else//transformer

{

YR[ii][jj]=0;

YR[jj][ii]=0;

YB[ii][jj]=1/（xx*yb1）;

YB[jj][ii]=1/（xx*yb1）;

if（ii<2||ii>4）

{

YR[ii][ii]=0;

YB[ii][ii]=-（1/xx）;

}

elseif（jj<2||jj>4）

{

YR[jj][jj]=0;

YB[jj][jj]=-（1/xx）;

}

if（ii%2==0）

{YB[ii][ii]+=-1/（yb1*yb1*xx）;

}

elseif（jj%2==0）

{YB[jj][jj]+=-1/（yb1*yb1*xx）;

}

/*数据输出函数*/

voiddata_output（）

{FILE*fp;

fp=fopen（"Ymatrix.txt","wb"）;

for（inti=1;i<=nNode;i++）

{

for（intj=1;j<=nNode;j++）

{

fprintf（fp,"%8.5f+j%8.5f",YR[i][j],YB[i][j]）;

}

fprintf（fp,"\n"）;

}

fclose（fp）;

}

/*主函数*/

voidmain（）

{

data_read（）;

ComputeYmatrix（）;

data_output（）;

}

计算结果：

1.4短路实验计算条件：

（1）短路实验计算基本原理和方法：

（2）程序框图：

（3）短路实验计算的条件：

短路实验计算的条件为，三号节点故障，过渡阻抗zf为1j。

1.5短路实验相关代码：

用MATLAB计算节点阻抗矩阵：

代码：

Y=[0.00000+-9.52381j,0.00000+9.07030j,0.00000+0.00000j,0.00000+0.00000j,0.00000+0.00000j;0.00000+9.07030j,9.10855+-33.10012j,-4.99896+13.53885j,-4.10959+10.95890j,0.00000+0.00000j;0.00000+0.00000j,-4.99896+13.53885j,11.37290+-31.21523j,-6.37394+17.70538j,0.00000+0.00000j;0.00000+0.00000j,-4.10959+10.95890j,-6.37394+17.70538j,10.48353+-34.52840j,0.00000+5.66123j;0.00000+0.00000j,0.00000+0.00000j,0.00000+0.00000j,0.00000+5.66123j,0.00000+-5.43478j]

Z=inv（Y）

运行结果：