基于等效电路模型的馈电子树生成算法.pdf

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1、学术探讨篡法研宠基于等效电路模型的馈电子树生成算法张宏陈立勇马旭晖。f1．周口师范学院计算机科学与技术学院，河南周1214660012．河南省大中专学生就业服务中心，河南郑州450003)[摘要]等效电路模型的构建为计算复杂电力系统中的短路电路值提供了理论依据。构建等效电路是计算短路点到馈电源之间阻抗值的关键，但前提是构建电力系统的馈电子树。在遍历电力系统树的过程中，生成馈电子树的同时必须在馈电源处做相应标识，以确定馈电源在等效电路模型中的位置。本文重点论述基于等效电路模型的馈电子树生成算法的设计

2、过程，并通过实验结果证明馈电子树的正确性。[关键词]短路电流；等效电路；汇流排；馈电子树生成算法为计算馈电源和短路点之间的阻抗值提供了理论和模型依1．引言据。由等效电路模型可知，短路发生时，任何馈电源和短路点近年来，计算机软硬件的快速发展改变了以往工程计之间的阻抗值的计算都符合等效电路模型。根据等效电路模算软件人机互动不友好的问题，工程计算人员通过计算机型的原理，计算出每一个馈电源到短路点之间的阻抗值，然图形界面的操作完成计算参数的输入，并能够快速把计算后分别计算每一个馈电源在短路点处的馈送电流，

3、那么短路精度更高的计算结果呈现给用户。通过数字建模，把相关工电流即为所有馈电源馈送的短路电流之和。程计算公式(数学问题)转换为计算机能够识别的计算模型3．等效电路模型的数据结构实现或数据结构，是架在工程专业人员和相关软件设计人员之3．1复数模型间的一座桥梁，笔者在文献[1]详细阐述了等效电路模型_1_的交流电力系统的阻抗值由两部分构成：电阻和电抗。存设计过程，成功设计出不受电力系统图形复杂度影响的电计算短路点到馈电源之间的阻抗值过程中如果分别计算电路模型，为提高短路电流计算能力打下坚实的基础。本文

4、以阻可电抗，时间复杂度则提高了将近倍。从算法优化的角此为基础，在等效电路模型的基础上，设计出馈电子树[2]生度考虑，笔者引入复数模型的概念。复数的加法按照以下规成算法，目的就是帮助构建短路点到馈电源之间的等效电定的法则进行：设zl=a+bi，z2=c+di是任意两个复数，则它路。们的和是(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i。两个复数的和依然2．短路电流计算的技术路线是复数，它的实部是原来两个复数实部的和，它的虚部是原电流等于电压除以电阻(I=U／R)是直流电路中已知电压来两个虚部的

5、和。电阻和电抗的计算涉及到求和计算(串联和电阻求解电路中电流值的计算公式，在交流电力系统中电路)、求差、平方、开平方计算(并联电路阻抗)，所以本文设的短路电流计算依然符合公式I=U(其中R为从短路点到计的阻抗计算的基本数据结构(复数模型)为：Z=Real+馈电源之间的阻抗值，u为短路点和馈电源之间的电压值)。Image，Real表示电阻值；Image表示电抗值。数据操纵包括在由岸上供电的电力系统短路电流计算(以下简称短路电流加、减、乘、求倒数、取模五种基本运算，模拟了复数运算的基汁算)中，往往已知

6、馈电源的额定电压和各汇流排上的电压，本特点。使用c≠}语言设计的复数模型的部分代码为：由GB法短路电流计算原则可以知道，在计算过程中馈电源／／复数结构(阻抗结构)处电按馈电源的额定电压计算，短路点电压按短路点所publicstructCompType在汇流排处电压计算。所以计算电流值的主要任务为计算{短路点到馈电源之间的阻抗值。publicSingleReal；／／电阻由交流电力系统电流计算的叠加原理可知，短路点处publicSingleImage／／电抗的电流值等于所有电压源(馈电源)馈送的电流

7、之和。由于电}力系统图形的复杂性，短路点和馈电源之间的树形结构是／／复数操作(阻抗计算)未知的，要想通过计算机来完成阻抗值的计算，必须找到其publicclassCompOpera必然的内在关系，设计一一个好的数学模型帮助计算机程序{／／加(求串联阻抗)设计人员来模拟短路发生时，整个电力系统树的实际阻抗publicCompTypeCompAdd(CompTypeComp1，状况。笔者在文献【1]详细论述了等效电路模型的设计过程，CompTypeComp2)⋯’}作者简介：张宏，男，河南驻马店人，硕

8、士研究生，讲师，研究方向：船舶及海上设施电流自动化计算、云计算。一42—学术探讨篡法研究对已经标记为馈电源的汇流排、必须确定其子树中是否有理模型，解决了复杂电力系统短路电流计算中出现的问题。馈电源。此算法流程是馈电子树生成算法流程的子流程。在然后根据已经设计好的等效电路模型来设计馈电子树的生进行旁支馈源的判定过程中，必须判定短路点到此汇流排成算法，这是短路电流计算的关键所在，也是构建等效电路的变压器个数，如果大于两个，此汇流排连同此汇流排的所的前提。本文最后通过实例验证了生成馈电子