张超电力系统分析课程设计报告书

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1、信息工程学院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：0309408学号：30学生姓名：张超指导教师：钟建伟2012年3月2日信息工程学院课程设计任务书学生姓名张超学号030940830成绩设计题目电力系统短路故障的计算机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设计要求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。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。（1）对称短路计算的输入／输出数据(供参考)输入数据可考虑为以下

2、两个部分：数据1（可用变量表示）：节点数、支路数、故障节点数据2（可用二维数组表示）：支路参数即支路首端号、支路末端号、支路电抗值输出数据（可用二维数组表示）为：节点导纳矩阵或阻抗矩阵、故障节点、故障点电流、支路电流、各节点电压。（2）简单不对称短路计算的输入／输出数据(供参考)输入数据可考虑为以下两个部分：数据1（可用变量表示）：节点数、支路数、故障节点数据2（可用二维数组表示）：支路参数即支路首端号、支路末端号、支路正序电抗值、负序电抗值、零序电抗值输出数据（可用二维数组表示）为：故障节点、故障点电流、各支路电流、各节点电压的序分量和相分量。5．要求计算的题目（1

3、）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；注：在（1）、（2）中选取其中之一做为计算题。时间安排第十周以前参考资料（1）《电力系统分析》（上册）华中科技大学出版社何仰赞（2）《电力系统故障的计算机辅助分析》重庆大学出版社米麟书等（3）《电力系统故障分析》清华大学出版社周荣光（4）《短路电流实用计算方法》电力工业出版社西安交通大学等（5）《电网计算与程序设计》湖南科学技术出版社周作仁等（6）《电力系统计算》水利电力出版社周孝信等（7）《电力系统

4、计算》水利电力出版社西安交通大学等目录1.任务的提出与方法的论证1.1课程设计说明1.2计算条件2.总体设计2.1主要参数2.2标幺值2.3无限大容量系统三相短路电流计算公式2.4简化算法3详细设计3.1计算机语言3.2程序主框图及主要数据变量说明3.3电力系统短路电流计算4总结参考文献任务的提出与方法的论证1.1课程设计说明：摘要：本文根据电力系统三相对称短路的特点，建立了合理的三相短路的数学模型，在此基础上，形成电力系统短路电流实用汁算方法；节点阻抗矩阵的支路追加法．编制了对任意一个电力系统在任意点发生短路故障时三相短路电流及其分布的通用计算程序该办法适用予各种复

5、杂结构的电力系统．从一个侧面展示了计算机应用于电力系统的广阔前景．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们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。电力系统的短路故障是严重的，而又是发生几率最多的故障，一般说来，最严重的短路是三相短路。当发生短路时，其短路电流可达数万安以至十几万安，它们所产生的热效应和电动力效应将使电气设备遭受严重破环。为此，当发生短路时，继电保护装置必须迅速切除故障线路，以避免故障部分继续遭受危害，并使非故障部分从不正常运行情况

6、下解脱出来，这要求电气设备必须有足够的机械强度和热稳定度，开关电气设备必须具备足够的开断能力，即必须经得起‘可能最大短路的侵扰而不致损坏。因此，电力系统短路电流计算是电力系统运行分析，设计计算的重要环节，许多电业设计单位和个人倾注极大精力从事这一工作的研究。由于电力系统结构复杂，随着生产发展，技术进步系统日趋扩大和复杂化，短路电流计算工作量也随之增大，采用计算机辅助计算势在并行。概念简介短路：电力系统故障的基本形式。短路故障：电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地（或中性线）之间的连接。短路类型：4种。最多的短路类型：单相短路对称短路（三相短路）、非对称短路（其

7、余三种短路类型）。断线故障（非全相运行、纵向故障）：一相断线、二相断线。不对称故障：非对称短路、断线故障简单、复杂故障：简单故障指系统中仅有一处短路或断线故障；复杂故障指系统中不同地点同时发生不对称故障。短路原因、危害原因：客观（绝缘破坏：架空线绝缘子表面放电，大风、冰雹、台风）、主观（误操作）。危害：短路电流大（热效应、电动效应）、故障点附件电压下降、功率不平衡失去稳定、不对称故障产生不平衡磁通影响通信线路。解决措施：继电保护快速隔离、自动重合闸、串联电抗器等短路计算重要性关键词：电力系统无穷大容量供电系统，数学模型节点方程，短路电流方程，阻抗矩阵