復(fù)雜電網(wǎng)三相短路計算的MATLAB仿真電力系統(tǒng)分析課設(shè)報告

課程設(shè)計報告題目復(fù)雜電網(wǎng)三相短路計算的MATLAB仿真系(部)信息科學(xué)與電氣工程學(xué)院專業(yè)電氣工程及其自動化系主任(簽字)第一階段：分析原始資料、明確設(shè)計內(nèi)容、制定詳細計劃；學(xué)習(xí)阻抗矩陣及導(dǎo)納矩陣，學(xué)習(xí)利用支路追加法形成阻抗矩陣的方法，學(xué)習(xí)因子表法求第三階段：根據(jù)前兩階段的成果，生成復(fù)雜電網(wǎng)的計算矩陣及因子表，并完成手工計算第五階段：修改課程設(shè)計說明書，參加答辯、完成課程設(shè)計復(fù)雜電網(wǎng)數(shù)據(jù)(詳見指導(dǎo)書),電力系統(tǒng)故障分析教材，MATLAB7.O軟件及阻抗三相短1.學(xué)習(xí)分析復(fù)雜電網(wǎng)模型原始數(shù)據(jù)，并繪制電網(wǎng)阻抗計算模型。2.學(xué)習(xí)復(fù)雜電網(wǎng)三相短路電流的計算方法，學(xué)習(xí)阻抗矩陣及導(dǎo)納矩陣的含義及生成方法，3.利用因子表法求解導(dǎo)納矩陣，求解短路電流計算結(jié)果。Matlab仿真程序的執(zhí)行結(jié)果及清單打印12月25日至12月26日完成第一階段設(shè)計內(nèi)容12月27日至12月2812月29日完成第三階段設(shè)計內(nèi)容摘要.............................1 2 2三、主要技術(shù)關(guān)鍵的分析 2四、計算步驟整理 51.標(biāo)幺值的計算 52.形成阻抗矩陣 6課程設(shè)計報告總結(jié) 參考文獻 隨著電力工業(yè)的發(fā)展，用電負荷的不斷增加，電力系統(tǒng)的規(guī)模隨之越來越大，這就為電力系統(tǒng)的分析計算增加難度，而電力系統(tǒng)分析計算在現(xiàn)代社會則顯得愈加重要，尤其時，能夠及時快速的切除故障提供依據(jù)。本次課程設(shè)計從電力系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)知識出發(fā)，對電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)圖進行簡化，進行分析，運用支路追加法計算其阻抗矩陣、利用因子表分解法求解因子表、由阻抗矩陣和因子表計算任意支路短路故障點短路時的短路電流。并對計算結(jié)果進行對比1.學(xué)習(xí)分析復(fù)雜電網(wǎng)模型原始數(shù)據(jù)，并繪制電網(wǎng)阻抗計算模型。2.學(xué)習(xí)復(fù)雜電網(wǎng)三相短路電流的計算方法，學(xué)習(xí)阻抗矩陣及導(dǎo)納矩陣的含義及生成方法，3.利用因子表法求解導(dǎo)納矩陣，求解短路電流計算結(jié)果。如下圖所示復(fù)雜電網(wǎng)，通過對復(fù)雜電網(wǎng)的阻抗計算及化簡，生成等效阻抗計算模型，按照計算④點短路時，故障點的短路電流及所有10kV線路的電流。1.計算⑤點短路時，故障點的短路電流及56、57、67線的電流。2.要求提供電網(wǎng)原始數(shù)據(jù)圖，化簡等效后的阻抗圖，生成阻抗矩陣的方法流程，計算電流的機cos^0.85x^%=35.3U#1機=17.65①粗機C6/10^ux%=6^=120/120MK4u?%=3②10kVfeth⑧1OkV母②10kVfeth23線0.1Ω6/110^ZI%=12#1變^=120/120M7<4Ctt10/110^関汀缶&30任一網(wǎng)絡(luò)用節(jié)點阻抗矩陣表示的節(jié)點電壓方程為Z11Z14Z33Z14Z44Z55Z77Z99ZooJJ10J則任一點三相短路時的電流P「Nz0阻抗，取決于故障回路，如果是金屬性短路，其值為0Z22Z22Z33Z14Z33Z14Z44Z55……fJ""w⑧Z99Z99加則么Un是各個結(jié)點故障狀態(tài)下疊加的電壓量，故障后的電壓應(yīng)為Un=Uno*Un=UnojrZmr,貝w壬一支路電流I廠也二，其中Zij為ij兩結(jié)點間的阻抗值。利用阻抗矩陣計算短路電流的流程為輸入數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)最后使用MatLab程序完成整個設(shè)計的仿真，校驗利用手工方法計算結(jié)果的正確性。四、計算步驟整理■標(biāo)幺值的計算魚=沁魚二S?Ug發(fā)電廠A:XgXr發(fā)電廠B:Xr發(fā)電廠H:XgXr變電站C:Xr=0.1=0.05=0.1=0.053000.853000.853000.850.0253000.8536叫.0323676989=0.1=0.1=0.1等效阻抗圖2■形成阻抗矩陣追加不接地支路時：Zii-Zjj-2Zij-Zi支路追加法計算阻抗矩陣過程如下：在①節(jié)點追加支路，該矩陣為在②節(jié)點追加支路，該矩陣為500在②節(jié)點追加支路，該矩陣為00在③節(jié)點追加支路，該矩陣為0在②節(jié)點追加②~④不接地支路，該矩陣為00j0.0346,如圖5在③節(jié)點追加③~④不接地支路，該矩陣為00在④節(jié)點追加④~⑤不接地支路，該矩陣為,如圖70j0.0558j0.0471,如圖7C6δ)dOd0.01940.01640.03530.04570.08050.01940.06580.03250.04270.03880.02590.01640.03250.05060.03600.04570.02180.03530.04270.03600.07660.07060.0470000.04570.03880.04570.07060.060900.0805)0.02590.02180.04700.06100.10730,如圖8在⑥節(jié)點追加⑥~⑦不接地支路，該矩陣為節(jié)點追加⑦~⑤不接地支路，該矩陣為j0.0654j0.0317圖10如圖10.如圖11如圖12在⑧節(jié)點追加⑧~⑤不接地支路，該矩陣為0.02090.06530.03150.02780.03200.03340.03150.04880.03420.04340.07530.03110.03570.03760.04340.06830.08840.06550.07530.07860.07530.02780.02530.04450.06550.08540.0804Q在⑧節(jié)點追加⑧~⑨不接地支路，該矩陣為j0.0940j如圖14。在⑨節(jié)點追加⑨~⑥不接地支路，該矩陣為如圖15如圖15圖15課程設(shè)計報告總結(jié)電力系統(tǒng)運行過程中，時常會發(fā)生故障，因此分析與計算三相短路具有非常電力系統(tǒng)的重要和強大。通過本次課程設(shè)計中，我更清晰的認識為什么要做短路電流的計算，短路電流的危害，以及怎樣做短路電流的計算。對于復(fù)雜電網(wǎng)三相短路來說，計算無疑是繁瑣的。因此在一周的課程設(shè)計中，我養(yǎng)成了良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，和對學(xué)習(xí)知識的嚴謹?shù)膽B(tài)度，同時也養(yǎng)成了積極查閱相關(guān)資料的好習(xí)慣，好習(xí)慣的養(yǎng)成是來之不易的