复杂电网三相短路计算的MATLAB仿真电力系统分析课设报告

课程设计报告题目复杂电网三相短路计算的MATLAB仿真系(部)信息科学与电气工程学院专业电气工程及其自动化系主任(签字)第一阶段：分析原始资料、明确设计内容、制定详细计划；学习阻抗矩阵及导纳矩阵，学习利用支路追加法形成阻抗矩阵的方法，学习因子表法求第三阶段：根据前两阶段的成果，生成复杂电网的计算矩阵及因子表，并完成手工计算第五阶段：修改课程设计说明书，参加答辩、完成课程设计复杂电网数据(详见指导书),电力系统故障分析教材，MATLAB7.O软件及阻抗三相短1.学习分析复杂电网模型原始数据，并绘制电网阻抗计算模型。2.学习复杂电网三相短路电流的计算方法，学习阻抗矩阵及导纳矩阵的含义及生成方法，3.利用因子表法求解导纳矩阵，求解短路电流计算结果。Matlab仿真程序的执行结果及清单打印12月25日至12月26日完成第一阶段设计内容12月27日至12月2812月29日完成第三阶段设计内容摘要.............................1 2 2三、主要技术关键的分析 2四、计算步骤整理 51.标幺值的计算 52.形成阻抗矩阵 6课程设计报告总结 参考文献 随着电力工业的发展，用电负荷的不断增加，电力系统的规模随之越来越大，这就为电力系统的分析计算增加难度，而电力系统分析计算在现代社会则显得愈加重要，尤其时，能够及时快速的切除故障提供依据。本次课程设计从电力系统分析的基础知识出发，对电力系统的网络图进行简化，进行分析，运用支路追加法计算其阻抗矩阵、利用因子表分解法求解因子表、由阻抗矩阵和因子表计算任意支路短路故障点短路时的短路电流。并对计算结果进行对比1.学习分析复杂电网模型原始数据，并绘制电网阻抗计算模型。2.学习复杂电网三相短路电流的计算方法，学习阻抗矩阵及导纳矩阵的含义及生成方法，3.利用因子表法求解导纳矩阵，求解短路电流计算结果。如下图所示复杂电网，通过对复杂电网的阻抗计算及化简，生成等效阻抗计算模型，按照计算④点短路时，故障点的短路电流及所有10kV线路的电流。1.计算⑤点短路时，故障点的短路电流及56、57、67线的电流。2.要求提供电网原始数据图，化简等效后的阻抗图，生成阻抗矩阵的方法流程，计算电流的机cos^0.85x^%=35.3U#1机=17.65①粗机C6/10^ux%=6^=120/120MK4u₂%=3②10kVfeth⑧1OkV母②10kVfeth23线0.1Ω6/110^ZI%=12#1变^=120/120M7<4Ctt10/110^関汀缶&30任一网络用节点阻抗矩阵表示的节点电压方程为Z11Z14Z33Z14Z44Z55Z77Z99ZooJJ10J则任一点三相短路时的电流P「Nz0阻抗，取决于故障回路，如果是金属性短路，其值为0Z22Z22Z33Z14Z33Z14Z44Z55……fJ""w⑧Z99Z99加则么Un是各个结点故障状态下叠加的电压量，故障后的电压应为Un=Uno*Un=UnojrZmr,贝w壬一支路电流I厂也二，其中Zij为ij两结点间的阻抗值。利用阻抗矩阵计算短路电流的流程为输入数据输入数据最后使用MatLab程序完成整个设计的仿真，校验利用手工方法计算结果的正确性。四、计算步骤整理■标幺值的计算鱼=沁鱼二S₈Ug发电厂A:XgXr发电厂B:Xr发电厂H:XgXr变电站C:Xr=0.1=0.05=0.1=0.053000.853000.853000.850.0253000.8536叫.0323676989=0.1=0.1=0.1等效阻抗图2■形成阻抗矩阵追加不接地支路时：Zii-Zjj-2Zij-Zi支路追加法计算阻抗矩阵过程如下：在①节点追加支路，该矩阵为在②节点追加支路，该矩阵为500在②节点追加支路，该矩阵为00在③节点追加支路，该矩阵为0在②节点追加②~④不接地支路，该矩阵为00j0.0346,如图5在③节点追加③~④不接地支路，该矩阵为00在④节点追加④~⑤不接地支路，该矩阵为,如图70j0.0558j0.0471,如图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,如图8在⑥节点追加⑥~⑦不接地支路，该矩阵为节点追加⑦~⑤不接地支路，该矩阵为j0.0654j0.0317图10如图10.如图11如图12在⑧节点追加⑧~⑤不接地支路，该矩阵为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节点追加⑧~⑨不接地支路，该矩阵为j0.0940j如图14。在⑨节点追加⑨~⑥不接地支路，该矩阵为如图15如图15图15课程设计报告总结电力系统运行过程中，时常会发生故障，因此分析与计算三相短路具有非常电力系统的重要和强大。通过本次课程设计中，我更清晰的认识为什么要做短路电流的计算，短路电流的危害，以及怎样做短路电流的计算。对于复杂电网三相短路来说，计算无疑是繁琐的。因此在一周的课程设计中，我养成了良好的学习习惯，和对学习知识的严谨的态度，同时也养成了积极查阅相关资料的好习惯，好习惯的养成是来之不易的