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matlab电力系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能掌握MATLAB软件的基本操作，熟悉其在电力系统分析中的应用。
2. 学生能理解并运用电力系统的基本理论，包括电路方程、潮流计算、短路计算等。
3. 学生能运用MATLAB进行电力系统的建模、仿真和分析，解决实际问题。
技能目标：1. 学生能运用MATLAB软件进行电力系统相关计算，提高计算效率和准确性。
2. 学生能通过MATLAB编程实现电力系统的故障诊断和稳定性分析，提升实际操作能力。
3. 学生能独立完成电力系统课程设计项目，具备一定的实践应用能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过课程学习，培养对电力系统的兴趣和热爱，提高学习积极性。
2. 学生在团队合作中，学会相互尊重、沟通协作，培养良好的团队精神。
3. 学生能够认识到电力系统在国民经济发展中的重要性，树立正确的专业价值观。
课程性质：本课程为电力系统专业的一门实践性课程，旨在让学生通过MATLAB软件在电力系统中的应用，提高解决实际问题的能力。
学生特点：学生已具备一定的电力系统基础知识和编程能力，具有较强的学习意愿和动手实践能力。
教学要求：结合课程性质和学生特点，教师应注重理论与实践相结合，引导学生通过动手实践，达到课程目标。
同时，关注学生的个体差异，因材施教，确保每个学生都能在课程中学有所得。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. MATLAB软件基本操作与电力系统工具箱介绍- 熟练掌握MATLAB软件的界面与基本命令。
- 学习使用电力系统工具箱进行基本电力系统计算。
2. 电力系统基本理论- 电路方程的建立与求解。
- 潮流计算的基本原理和方法。
- 短路计算的基本原理和方法。
3. MATLAB在电力系统建模与仿真中的应用- 建立电力系统模型，进行仿真分析。
- 利用MATLAB进行电力系统故障诊断。
- 电力系统稳定性分析。
4. 实践项目与案例分析- 设计并完成电力系统课程设计项目。
matlab电力系统课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握Matlab在电力系统中的应用技能，能够利用Matlab进行电力系统的仿真分析和设计。
具体目标如下：1.知识目标：–掌握Matlab的基本操作和编程方法。
–理解电力系统的基本理论和概念。
–学习电力系统的仿真方法和技巧。
2.技能目标：–能够运用Matlab进行电力系统的建模和仿真。
–能够分析电力系统的稳定性、暂态和稳态性能。
–能够利用Matlab进行电力系统的优化设计和控制。
3.情感态度价值观目标：–培养学生的创新意识和团队合作精神。
–增强学生对电力系统的兴趣和热情。
–培养学生的科学思维和问题解决能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括Matlab的基本操作、电力系统的基本理论和仿真方法、电力系统的稳定性分析、暂态和稳态分析、电力系统的优化设计和控制等。
具体内容包括：1.Matlab的基本操作和编程方法。
2.电力系统的基本理论和概念，包括电路理论、电磁场理论、电力系统分析等。
3.电力系统的仿真方法和技巧，包括模型建立、参数设置、仿真运行等。
4.电力系统的稳定性分析，包括暂态稳定性、稳态稳定性和频率稳定性。
5.电力系统的暂态和稳态分析，包括短路分析、电压稳定性和负载特性分析等。
6.电力系统的优化设计和控制，包括最优潮流计算、最优控制策略等。
三、教学方法为了实现本课程的教学目标，我们将采用多种教学方法，包括讲授法、案例分析法、实验法和讨论法等。
具体方法如下：1.讲授法：通过教师的讲解和演示，向学生传授Matlab的基本操作和电力系统的基本理论。
2.案例分析法：通过分析真实的电力系统案例，使学生能够将理论知识应用到实际问题中。
3.实验法：通过实验室的实验操作，使学生能够亲手操作Matlab进行电力系统的仿真分析。
4.讨论法：通过小组讨论和报告，培养学生的团队合作能力和科学思维。
四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用《Matlab电力系统分析与应用》作为主要教材，提供系统的理论知识和技术方法。
内蒙古科技大学本科生课程设计说明书题目：基于MATLAB的电力系统复杂潮流分析学生姓名：XXX学号：专业：电气工程及其自动化班级：电气2011—1班指导教师：XXX目录摘要--------------------------------------------------------------------------------1Abstract------------------------------------------------------------------------- 2内蒙古科技大学课程设计任务书-------------------------------------- 31 概述--------------------------------------------------------------------------51.1待设计电气设备系统图-----------------------------------------51.2电力系统概述------------------------------------------------------51.3 潮流计算的概述--------------------------------------------------61.4电力系统稳态分析潮流计算总结----------------------71.5 MATLAB的相关知识与学习----------------------------------82程序设计-------------------------------------------------------------------142.1设计思路----------------------------------------------------------142.2设计流程思路----------------------------------------------------152.3设计程序----------------------------------------------------------163 设计结果----------------------------------------------------------------204 总结-----------------------------------------------------------------------38参考文献---------------------------------------------------------------------39基于MATLAB的电力系统复杂潮流分析摘要电力系统潮流计算是电网分析的基础应用，是对复杂电力系统正常和故障条件下稳态运行状态的计算。
课程设计课程名称：电力系统分析设计题目：基于Matlab计算程序的电力系统运行分析学院：电力工程学院专业：电气工程自动化年级： 2011教务处制目录任务书 (1)前言 (2)第一章电网模型的建立 (3)第二章潮流计算 (8)第三章故障电流计算 (18)第四章思考题 (31)总结体会 (34)参考文献 (35)前言电力系统潮流计算是电力系统分析中的一种最基本的计算，是对复杂电力系统正常和故障条件下稳态运行状态的计算。
潮流计算的目标是求取电力系统在给定运行状态的计算。
即节点电压和功率分布，用以检查系统各元件是否过负荷.各点电压是否满足要求，功率的分布和分配是否合理以及功率损耗等。
对现有电力系统的运行和扩建，对新的电力系统进行规划设计以及对电力系统进行静态和暂态稳定分析都是以潮流计算为基础。
潮流计算结果可用如电力系统稳态研究，安全估计或最优潮流等对潮流计算的模型和方法有直接影响。
在电力系统中可能发生的各种故障中，危害最大且发生概率较高的首推短路故障。
产生短路故障的主要原因是电力设备绝缘损坏。
短路故障分为三相短路、两相短路、单相接地短路及两相接地短路。
其中三相短路时三相电流仍然对称，其余三类短路统成为不对称短路。
短路故障大多数发生在架空输电线路。
电力系统设计与运行时，要采取适当的措施降低短路故障的发生概率。
短路计算可以为设备的选择提供原始数据。
第一章电网模型的建立一、目标电网接线图二、目标电网数据系统参数表1. 线路参数表线路编号线路型号线路长度（km）线路电阻{Ω/km} 线路正序电抗{Ω/km}线路容纳之半{S/km}4-5 LGJ-240/30 113 0.0470.4 1.78×4-6 LGJ-120/70 120 0.0741.47×610-5-7 LGJ-120/25 165 0.0791.60×610-6-9 LGJ-95/55 166 0.0921.80×610-7-8 LGJ-240/30 92 0.0471.78×610-8-9 LGJ-240/30 122 0.0471.78×610-说明：线路零序电抗为正序电抗3倍。
基于matlab的电力系统潮流计算仿真分析本文旨在介绍电力系统潮流计算仿真分析的背景和目的，并简要概述本文的主要内容和结构安排。
潮流计算是电力系统运行中的重要环节，通过计算电力系统中各节点的电压和功率分布情况，可以帮助分析系统的运行状态、调控能力以及潜在的问题。
随着电力系统的规模不断扩大和复杂性的增加，利用计算机进行潮流计算仿真分析已成为一种必要且有效的方法。
而matlab作为一种功能强大的科学计算软件，被广泛应用于电力系统的潮流计算仿真分析。
本研究的目的是基于matlab，开展电力系统潮流计算仿真分析，以探究系统运行状态、发现潜在的问题，并提出相应的优化方案。
通过仿真分析，可以评估系统的稳定性、安全性和可靠性，为电力系统运行与规划提供重要的参考依据。
本文主要包括以下内容：研究背景和意义：介绍电力系统潮流计算仿真分析的背景和其在电力系统运行中的重要性。
相关理论与方法：介绍电力系统潮流计算的基本理论和常用的计算方法，以及matlab在电力系统仿真中的应用。
模型构建与数据处理：详细阐述潮流计算仿真中的模型构建过程，以及对系统数据的处理和准备。
仿真结果与分析：展示仿真计算得到的结果，并进行相应的分析和讨论。
优化方案提出与评估：根据仿真结果，提出相应的优化方案，并进行评估和比较。
结论与展望：总结全文的研究内容和结论，并展望未来进一步的研究方向。
通过本文的研究和分析，我们将深入了解电力系统潮流计算仿真分析的原理和方法，为电力系统的优化和运行提供有效的技术支持。
本部分将介绍电力系统的组成，包括发电机组、输电网和配电网等，以及相关概念和术语，为后续的潮流计算仿真分析奠定基础。
潮流计算是电力系统中重要的分析方法，用于计算系统中各节点的电压幅值和相角，以及线路和设备的功率潮流分布。
潮流计算的基本原理是建立节点潮流方程和数学模型，通过求解这些方程来得到系统的潮流状态。
节点潮流方程节点潮流方程描述了电力系统中各节点的电压和功率之间的关系。
基于Matlab计算程序的电力系统运行分析课程设计课程设计课程名称：电力系统分析设计题目：基于Matlab计算程序地电力系统运行分析学院：电力工程学院专业：电气工程自动化年级：学生姓名：指导教师：日期：教务处制目录前言 (1)第一章参数计算 (2)一、目标电网接线图 (2)二、电网模型地建立 (3)第二章潮流计算 (6)一．系统参数地设置 (6)二．程序地调试 (7)三、对运行结果地分析 (13)第三章短路故障地分析计算 (15)一、三相短路 (15)二、不对称短路 (16)三、由上面表对运行结果地分析及在短路中地一些问题 (21)心得体会 (26)参考文献 (27)前言电力系统潮流计算是电力系统分析中地一种最基本地计算，是对复杂电力系统正常和故障条件下稳态运行状态地计算.潮流计算地目标是求取电力系统在给定运行状态地计算.即节点电压和功率分布，用以检查系统各元件是否过负荷.各点电压是否满足要求，功率地分布和分配是否合理以及功率损耗等.对现有电力系统地运行和扩建，对新地电力系统进行规划设计以及对电力系统进行静态和暂态稳定分析都是以潮流计算为基础.潮流计算结果可用如电力系统稳态研究，安全估计或最优潮流等对潮流计算地模型和方法有直接影响.在电力系统中可能发生地各种故障中，危害最大且发生概率较高地首推短路故障.产生短路故障地主要原因是电力设备绝缘损坏.短路故障分为三相短路、两相短路、单相接地短路及两相接地短路.其中三相短路时三相电流仍然对称，其余三类短路统成为不对称短路.短路故障大多数发生在架空输电线路.电力系统设计与运行时，要采取适当地措施降低短路故障地发生概率.短路计算可以为设备地选择提供原始数据.第一章参数计算一、目标电网接线图系统参数说明：变压器零序电抗与正序电抗相等，且均为Δ/Y0接法.表3. 发电机参数表1表4. 发电机参数表2二、电网模型地建立设计中，采用精确计算算法，选取BS=100MV A ，BU=220KV ，将所有支路地参数都折算到220KV 电压等级侧，计算过程及结果如下：1、系统参数地计算（1）线路参数计算公式如下：R rls U=2B BX xls U=22B BBbl U s = 各条线路参数地结果： 4-5： 011.0220100 047.01132=?=R 093.02201004.01132=??=X 097.01002201078.1113226==-B 4-6：018.0220100074.01202=?=R 099.02201004.01202=?=X085.01002201047.1120226==-B 5-7： 027.0220079.01652=?=R 136.02201004.01652=?=X 013.0100 2201060.1165226==-B 6-9： 032.0220 100092.01662=?=R 137.02201004.01662=?=X 145.0100 2201080.1166226==-B 7-8： 009.0220 100047.0922=?=R 076.02201004.0922=?=X 079.0100 2201078.192226==-B 8-9： 012.0220 100047.01222=?=R 101.02201004.01222=?=X 105.01002201078.1122226==-B（2）变压器参数地计算：0576.022010022024210043.10100%222214=??==B B N N S T U S S U U X 0586.022010022024210081.5100%222227=??==B B N N S T U S S U U X 0576.022010022024210042.11100%222239=??==B B N N S T U S S U U X（3）发电机参数地计算：（暂态分析时，只用到发电机地暂态电抗来代替其次暂态电抗，故只求出暂态电抗）0514.0220100)5.17242(13.02222'1'1=??==B B dG dG S S KX X 0787.0220100)20242(26.02222'2'2=??==B B dG dG S S KX X 1129.0220100)15242(21.02222'1'3=??==B B dG dG S S KX X（4）负荷节点地计算241.0-6514.0)50-135(50135100)-(2225j j jQ P S S Z B L =?+==2751.0-9174.0)30-100(30100100)-(2226j j jQ P S S Z B L =?+==459.0-049.1)35-80(3580100)-(2228j j jQ P S S Z B L =?+==2．系统等值电路图地绘制根据以上计算结果，得到系统等值电路图如下：第二章潮流计算一．系统参数地设置设计中要求所有结点电压不得低于1.0p.u.，也不得高于1.05p.u.，若电压不符合该条件，可采取下面地方法进行调压：（1）改变发电机地机端电压（2）改变变压器地变比（即改变分接头）（3）改变发电机地出力（4）在电压不符合要求地结点处增加无功补偿调压方式应属于逆调压.结点地分类：根据电力系统中各结点性质地不同，将结点分为三类：PQ结点、PV结点和平衡结点，在潮流计算中，大部分结点属于PQ结点，小部分结点属于PV结点，一般只设一个平衡结点.对于平衡结点，给定其电压地幅值和相位，整个系统地功率平衡由这一点承担.本设计中，选1号节点为平衡节点；2、3号节点为P、U节点；4、5、6、7、8、9号结点为P、Q节点.设计中，节点数:n=9，支路数:nl=9，平衡母线节点号:isb=1，误差精度:pr=0.00001.由支路参数形成地矩阵:B1=[1 4 0.0576i 0 1 0。
matalab电力系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解电力系统的基础理论，掌握Matlab在电力系统中的应用。
2. 学生能够运用Matlab软件进行电力系统的基本分析和计算，如潮流计算、短路计算等。
3. 学生能够掌握电力系统中常用的Matlab函数和工具箱。
技能目标：1. 学生能够熟练操作Matlab软件，进行电力系统的模拟和仿真。
2. 学生能够利用Matlab解决电力系统中的实际问题，如优化、稳定分析等。
3. 学生能够通过Matlab编程实现电力系统的自动化分析，提高计算效率。
情感态度价值观目标：1. 学生对电力系统和Matlab产生浓厚的兴趣，培养主动探索和学习的积极性。
2. 学生在团队协作中培养良好的沟通能力和合作精神，增强解决问题的自信心。
3. 学生能够认识到电力系统对社会发展的重要性，增强对电力行业的责任感。
课程性质分析：本课程为电力系统专业课程，结合Matlab软件进行教学，旨在培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
学生特点分析：学生已具备一定的电力系统基础知识，对Matlab软件有一定了解，但实际操作能力较弱。
教学要求：1. 理论与实践相结合，注重培养学生的动手能力。
2. 采用案例教学，引导学生运用Matlab解决实际问题。
3. 强化团队合作，提高学生的沟通能力和协作精神。
二、教学内容1. 电力系统基础理论回顾：包括电力系统的基本概念、元件和模型，为后续Matlab应用打下基础。
- 教材章节：第一章 电力系统基本概念与元件- 内容：电力系统的组成、基本运行原理，主要电气设备的工作原理。
2. Matlab在电力系统中的应用介绍：介绍Matlab软件在电力系统分析中的应用，如潮流计算、短路计算等。
- 教材章节：第二章 Matlab在电力系统中的应用- 内容：Matlab软件的安装与配置，电力系统工具箱的介绍。
3. 潮流计算及稳定性分析：利用Matlab进行电力系统的潮流计算和稳定性分析。
基于matlab电力系统故障分析与仿真[精选五篇]第一篇：基于matlab电力系统故障分析与仿真课程设计说明书题目名称：基于Matlab的电力系统故障分析与仿真系部：电力工程系专业班级：电气工程学生姓名：学号指导教师：完成日期：2018年X月X日XX学院课程设计评定意见设计题目基于Matlab的电力系统故障分析与仿真系部电力工程系_________ 专业班级电气工程学生姓名______________ 学生学号评定意见：评定成绩：指导教师（签名）：年月日（此页背书）评定意见参考提纲：1、学生完成的工作量与内容是否符合任务书的要求。
2、学生的勤勉态度。
3、设计或说明书的优缺点，包括：学生对理论知识的掌握程度、实践工作能力、表现出的创造性和综合应用能力等。
XX学院电力工程系课程设计任务书2017-2018学年1 学期2018年 1月 X 日专业电气工程及其自动化班级电气工程1 课程名称电力系统仿真设计题目基于Matlab的电力系统故障分析与仿真指导教师起止时间 2018.1.8-2018.1.19 周数 2 设计地点实验楼设计目的：本次设计旨在学习和掌握电力系统仿真的基本方法。
通过MATLAB/SIMULINK仿真软件，使所学的专业知识和技能能够得到灵活运用，包括电力系统的建模，参数设置，短路故障设置或潮流计算，结果分析及波形调试等。
从建模与仿真、数据分析、工程系统分析等方面培养和提高解决实际电力系统的短路与潮流计算的能力以及电力系统综合分析的能力。
设计任务或主要技术指标：1、原始资料分析；2、通过MATLAB/SIMULINK软件建立电力系统仿真模型；3、参数、短路故障设置及仿真调试；4、观察不同短路点及短路类型时的电压和电流波形；5、潮流计算结果处理及功率损耗分析等。
设计进度与要求：第1天：资料分析及参考相关设计手册、规范及电力技术标准；第2-3天：根据实际电力系统建立仿真模型；第4-5天：各元件参数设置与调试；第6-7天：短路点及不同短路类型的设计；第8-9天：仿真调试运行及结果处理分析；第10-11天：各短路、短路类型情况下电压电流波形分析和潮流计算及其结果分析；第12-13天：设计说明书的撰写及修改完善；第14天：答辩，上交合格报告。
毕业设计（论文）基于MATLAB的电力系统故障分析与仿真学号：姓名：专业：电气工程及其自动化系别：指导教师：二〇一三年六月毕业设计（论文）基于MATLAB的电力系统故障分析与仿真学号：姓名：专业：电气工程及其自动化系别：指导教师：二〇一三年六月北京交通大学毕业设计（论文）成绩评议题目：基于MATLAB的电力系统故障分析与仿真系别：专业：电气工程及其自动化姓名：学号：指导教师建议成绩：84评阅教师建议成绩：86答辩小组建议成绩：82总成绩：84答辩委员会主席签字：年月日北京交通大学毕业设计（论文）任务书北京交通大学毕业设计（论文）开题报告北京交通大学毕业设计（论文）指导教师评阅意见北京交通大学毕业设计（论文）评阅教师评阅意见北京交通大学毕业设计（论文）答辩小组评议意见毕业设计（论文）诚信声明本人声明所呈交的毕业设计（论文），是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，毕业设计（论文）中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。
申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。
本人签名：日期：毕业设计（论文）使用授权书本人完全了解北京交通大学有关保管、使用论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存论文；③学校可允许论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容。
本人签名：日期：摘要本设计分析了电力系统短路故障的电气特征，并利用Matlab/Simulink软件对其进行仿真，进一步研究短路故障的特点。
通过算例对电力系统短路故障进行分析计算。
然后运用Matlab/Simulink对算例进行电力系统短路故障仿真，得出仿真结果。
并将电力系统短路故障的分析计算结果与Matlab仿真的分析结果进行比较，从而得出结论。
2012-2013第二学期课程设计电力系统短路故障的计算机算法程序设计姓名学号班级指导教师张凤鸽目录一、课程设计说明 (3)二、选择所用计算机语言的理由 (3)三、程序主框图、子框图及主要数据变量说明 (5)四、三道计算题及网络图 (9)五、设计体会 (21)六、参考文献 (22)七、附录（主程序及其注释） (23)电分课设报告一、课程设计说明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短路计算的程序，加深对电力系统短路计算的理解，同时培养自己在计算机编程方面的能力，提示自我的综合素质。
短路电流（short-circuit current）电力系统在运行中，相与相之间或相与地（或中性线）之间发生非正常连接（即短路）时流过的电流。
其值可远远大于额定电流，并取决于短路点距电源的电气距离。
例如，在发电机端发生短路时，流过发电机的短路电流最大瞬时值可达额定电流的10～15倍。
大容量电力系统中，短路电流可达数万安。
这会对电力系统的正常运行造成严重影响和后果。
三相系统中发生的短路有 4 种基本类型：三相短路，两相短路，单相对地短路和两相对地短路。
其中三相短路虽然发生的机会较少，但情况严重，又是研究其它短路的基础。
所以我们先研究最简单的三相短路电流的暂态变化规律。
二、选择所用计算机语言的理由MATLAB是一套功能强大的工程计算软件，被广泛的应用于自动控制、机械设计、流体力学和数理统计等工程领域。
工程技术人员通过使用MATLAB提供的工具箱，可以高效的求解复杂的工程问题，并可以对系统进行动态的仿真，用强大的图形功能对数值计算结果进行显示。
MATLAB是必备的计算与分析软件之一，也是研究设计部门解决工程计算问题的重要工具。
我这次选用的是MATLAB Ｒ２００９ｂ计算软件。
MATLAB实现的优势:MATLAB语言有不同于其他高级语言的特点，被称为第四代计算机语言。
课程设计课程名称：电力系统分析设计题目：基于Matlab计算程序地电力系统运行分析学院：电力工程学院专业：电气工程自动化年级：学生姓名：指导教师：日期：教务处制目录前言 (1)第一章参数计算 (2)一、目标电网接线图 (2)二、电网模型地建立 (3)第二章潮流计算 (6)一．系统参数地设置 (6)二．程序地调试 (7)三、对运行结果地分析 (13)第三章短路故障地分析计算 (15)一、三相短路 (15)二、不对称短路 (16)三、由上面表对运行结果地分析及在短路中地一些问题 (21)心得体会 (26)参考文献 (27)前言电力系统潮流计算是电力系统分析中地一种最基本地计算，是对复杂电力系统正常和故障条件下稳态运行状态地计算.潮流计算地目标是求取电力系统在给定运行状态地计算.即节点电压和功率分布，用以检查系统各元件是否过负荷.各点电压是否满足要求，功率地分布和分配是否合理以及功率损耗等.对现有电力系统地运行和扩建，对新地电力系统进行规划设计以及对电力系统进行静态和暂态稳定分析都是以潮流计算为基础.潮流计算结果可用如电力系统稳态研究，安全估计或最优潮流等对潮流计算地模型和方法有直接影响.在电力系统中可能发生地各种故障中，危害最大且发生概率较高地首推短路故障.产生短路故障地主要原因是电力设备绝缘损坏.短路故障分为三相短路、两相短路、单相接地短路及两相接地短路.其中三相短路时三相电流仍然对称，其余三类短路统成为不对称短路.短路故障大多数发生在架空输电线路.电力系统设计与运行时，要采取适当地措施降低短路故障地发生概率.短路计算可以为设备地选择提供原始数据.第一章参数计算一、目标电网接线图系统参数说明：变压器零序电抗与正序电抗相等，且均为Δ/Y0接法.表3. 发电机参数表1表4. 发电机参数表2二、电网模型地建立设计中，采用精确计算算法，选取BS=100MV A ，BU=220KV ，将所有支路地参数都折算到220KV 电压等级侧，计算过程及结果如下：1、系统参数地计算 （1）线路参数计算公式如下：2B BR rls U=2B BX xls U=22B BBbl U s = 各条线路参数地结果： 4-5： 011.0220100047.01132=⨯⨯=R 093.02201004.01132=⨯⨯=X 097.01002201078.1113226=⨯⨯⨯=-B 4-6：018.0220100074.01202=⨯⨯=R 099.02201004.01202=⨯⨯=X085.01002201047.1120226=⨯⨯⨯=-B 5-7： 027.0220100079.01652=⨯⨯=R 136.02201004.01652=⨯⨯=X 013.01002201060.1165226=⨯⨯⨯=-B 6-9： 032.0220100092.01662=⨯⨯=R 137.02201004.01662=⨯⨯=X 145.01002201080.1166226=⨯⨯⨯=-B 7-8： 009.0220100047.0922=⨯⨯=R 076.02201004.0922=⨯⨯=X 079.01002201078.192226=⨯⨯⨯=-B 8-9： 012.0220100047.01222=⨯⨯=R 101.02201004.01222=⨯⨯=X 105.01002201078.1122226=⨯⨯⨯=-B（2）变压器参数地计算：0576.022010022024210043.10100%222214=⨯⨯==B B N N S T U S S U U X 0586.022010022024210081.5100%222227=⨯⨯==B B N N S T U S S U U X 0576.022010022024210042.11100%222239=⨯⨯==B B N N S T U S S U U X（3）发电机参数地计算：（暂态分析时，只用到发电机地暂态电抗来代替其次暂态电抗，故只求出暂态电抗）0514.0220100)5.17242(13.02222'1'1=⨯⨯==B B dG dG S S KX X 0787.0220100)20242(26.02222'2'2=⨯⨯==B B dG dG S S KX X 1129.0220100)15242(21.02222'1'3=⨯⨯==B B dG dG S S KX X（4）负荷节点地计算241.0-6514.0)50-135(50135100)-(2225j j jQ P S S Z B L =⨯+==2751.0-9174.0)30-100(30100100)-(2226j j jQ P S S Z B L =⨯+==459.0-049.1)35-80(3580100)-(2228j j jQ P S S Z B L =⨯+==2．系统等值电路图地绘制根据以上计算结果，得到系统等值电路图如下：第二章潮流计算一．系统参数地设置设计中要求所有结点电压不得低于 1.0p.u.，也不得高于 1.05p.u.，若电压不符合该条件，可采取下面地方法进行调压：（1）改变发电机地机端电压（2）改变变压器地变比（即改变分接头）（3）改变发电机地出力（4）在电压不符合要求地结点处增加无功补偿调压方式应属于逆调压.结点地分类：根据电力系统中各结点性质地不同，将结点分为三类：PQ结点、PV结点和平衡结点，在潮流计算中，大部分结点属于PQ结点，小部分结点属于PV结点，一般只设一个平衡结点.对于平衡结点，给定其电压地幅值和相位，整个系统地功率平衡由这一点承担.本设计中，选1号节点为平衡节点；2、3号节点为P、U节点；4、5、6、7、8、9号结点为P、Q节点.设计中，节点数:n=9，支路数:nl=9，平衡母线节点号:isb=1，误差精度:pr=0.00001.由支路参数形成地矩阵:B1=[1 4 0.0576i 0 1 0。
2 7 0.0574i 0 1 0。
3 9 0.0586i 0 1 0。
4 5 0.0114+0.093i 0.194i 1 0。
4 6 0.018+0.099i 0.170i 1 05 7 0.027+0.136i 0.026i 1 06 9 0.032+0.137i 0.028i 1 07 8 0.047+0.076i 0.158i 1 08 9 0.012+0.101i 0.022i 1 0]。
%支路参数矩阵由各节点参数形成地矩阵:B2=[2+1.24i 0 1 1 0 1。
1.8+1.12i 0 1 1 0 3。
1+0.62i 0 1 1 0 30 0 1 0 0 2。
0 1.35+0.5i 1 0 0 20 1+0.3i 1 0 0 20 0 1 0 0 20 0.8+0.35i 1 0 0 20 0 1 0 0 2]。
%节点参数矩阵由节点号及其对地阻抗形成地矩阵:X=[1 0。
2 0。
3 0。
4 0。
5 0。
6 0。
7 0。
8 0。
9 0]。
二．程序地调试1. 未调试前，原始参数运行结果如下：选用牛顿-拉夫逊法来进行潮流计算，计算结果如下所示：迭代次数4没有达到精度要求地个数14 16 16 0各节点地实际电压标幺值E为(节点号从小到大排列)：Columns 1 through 41.0000 0.9755 + 0.2198i 0.9903 + 0.1390i 0.9727 - 0.0252iColumns 5 through 80.9322 - 0.0435i 0.9450 - 0.0394i 0.9769 + 0.1142i 0.9474 + 0.0619i Column 90.9755 + 0.0777i各节点地电压大小V为(节点号从小到大排列)：Columns 1 through 71.0000 1.0000 1.0000 0.9730 0.9332 0.9458 0.9835Columns 8 through 90.9494 0.9786各节点地电压角O为(节点号从小到大排列)：Columns 1 through 70 12.6996 7.9891 -1.4863 -2.6727 -2.3851 6.6694Columns 8 through 93.73584.5559各节点地功率S为(节点号从小到大排列)：Columns 1 through 40.4382 + 0.4742i 1.8000 + 0.3819i 1.0000 + 0.3957i 0.0000 + 0.0000i Columns 5 through 8-1.3500 - 0.5000i -1.0000 - 0.3000i -0.0000 + 0.0000i -0.8000 - 0.3500i Column 90.0000 + 0.0000i各条支路地首段功率 Si为(顺序同您输入B1时一样)：0.4382 + 0.4742i1.8000 + 0.3819i1.0000 + 0.3957i0.2497 + 0.2964i0.1884 + 0.1538i-1.1028 - 0.0482i-0.8133 + 0.0008i0.6594 - 0.0269i-0.1618 - 0.2637i各条支路地末段功率 Sj为(顺序同您输入B1时一样)：-0.4382 - 0.4501i-1.8000 - 0.1876i-1.0000 - 0.3279i-0.2472 - 0.4518i-0.1867 - 0.3008i1.1406 + 0.2145i0.8370 + 0.0746i-0.6382 - 0.0863i0.1630 + 0.2534i各条支路地功率损耗DS为(顺序同您输入B1时一样)：0 + 0.0240i0 + 0.1943i-0.0000 + 0.0678i0.0026 - 0.1554i0.0017 - 0.1471i0.0378 + 0.1663i0.0237 + 0.0754i0.0212 - 0.1133i0.0012 - 0.0103i以下是每次迭代后各节点地电压值(如图所示)由运行结果可知，节点4、5、6、7、8、9电压均不满足要求.故需进行调试，以期各结点电压均满足要求.2.采用NL法进行潮流地计算和分析.1）第一次调试将1、2、3号变压器地变比初值1.000均调为1.0250，则修改结果如下：运行结果如下：如上所示：节点4、5、6、8都不满足要在1.0000~1.0500范围内地要求，再进行第二次调试.2）第二次调试①将1号变压器变比初值由1.025改至1.050，则修改结果如下：运行结果如下：如上所示：节点5、6、8号节点地值仍不满足要求，进行第三次调试.3）第三次调试将5、6、8号节点地无功补偿地初值由0均改为0.1，则修改结果如下：运行结果如下：如上所示：节点5、6、8、地值，不满足要在1.0000~1.0500范围内地要求.4.第四次调试将5、6、8号节点地无功补偿地初值由0.1均改为0.2，则修改结果如下：运行结果如下：如上所示：节点5地值，不满足要在1.0000~1.0500范围内地要求.5.第五次调试将5号节点地无功补偿地初值由0.2改为0.3，则修改结果如下：运行结果如下：满足要求，结果如下图所示：三、对运行结果地分析：1、为什么在用计算机对某网络初次进行潮流计算时往往是要调潮流，而并非任何情况下只一次送入初始值算出结果就行呢？要考虑什么条件？各变量是如何划分地？哪些可调？哪些不可调？ 答：潮流计算时功率方程是非线性，多元地具有多解.初始条件给定后得到地结果不一定能满足约束条件要求，要进行调整初值后才能满足.其约束条件有：max min i i i U U U ≤≤，max min i i i P P P ≤≤，max min i i i Q Q Q ≤≤，εδ≤||ij .负荷地PQ 量为扰动变量，发电机地PQ 为控制变量，各节点地V 为状态变量.扰动变量是不可控变量，因而也是不可调节地，状态变量是控制变量地函数，因而状态变量和控制变量是可以调节地.所以，计算机对某网络初次进行潮流计算时往往是要调潮流地.2、潮流控制地主要手段有哪些？答：潮流控制地主要手段有：（1）改变发电机地机端电压（2）改变变压器地变比（即改变分接头）（3）改变发电机地出力（4）在电压不符合要求地节点处增加无功补偿3、牛顿拉夫逊法与PQ 分解法有哪些联系？有哪些区别？二者地计算性能如何？ 答：（1）联系：它们采用相同地数学模型和收敛判据.当电路地电抗远大于电阻时，可以简化牛顿拉夫逊极坐标地修正方程地系数矩阵得到PQ 分解法，且简化后并未改变节点功率平衡方程和收敛判据，因而不会降低计算结果地精度.（2）区别：P-Q 分解法地修正方程结构和牛顿拉夫逊地结构不同.pq 分解法由于雅可比矩阵常数化，计算过程中减少了很大地计算量，而且有功和电压幅值，无功和电压相角地完全割裂也大大地对矩阵降维数，减少了一半地计算量，但是他雅克比矩阵常数化是经验值，丧失了一部分稳定收敛地特性，而且当支路电阻与电抗比值较大地时候收敛性也特别差，甚至不收敛（3）P-Q 法按几何级数收敛，牛顿拉夫逊法按平方收敛.PQ 分解法把节点功率表示为电压向量地极坐标方程式，抓住主要矛盾，把有功功率误差作为修正电压幅值地依据，把有功功率和无功功率迭代分开进行.它密切地结合了电力系统地固有特点，无论是内存占用量还是计算速度方面都比牛顿-拉夫逊法有了较大地改进.4、选取PQ 分解法地数据来分析降低网损地方法：（1）提高机端电压电压和节点电压一定可以使有功损耗降低，但是对于无功损耗来说为正地是可以降低地，为负地则是提高了；（2）另外适当提高负荷地功率因数、改变电力网地运行方式，对原有电网进行技术改造都可以降低网损.5、发电机节点地注入无功为负值说明了什么？答：因为线路无功潮流最有可能地流向由电压地幅值大小决定：由幅值高地节点流向幅值低地节点.由此看出发电机地电压小于节点电压而无功功率地方向是从高电压到低电压，所以发电机地注入无功为负值.6、负荷功率因数对系统潮流有什么影响？答：负荷功率因数降低，无功功率就会增大，其输电线路地总电流就会相应增大，从而会造成电压损耗地升高，从而会改变无功功率潮流地大小，严重时甚至会改变方向；反之亦然.三．绘制潮流分布图第三章故障电流计算一．三相短路电流地计算利用结点阻抗矩阵和导纳矩阵都可以计算短路电流，其算法有所不同.利用结点阻抗阵时，只要形成了阻抗阵，计算网络中任意一点地对称短路电流和网络中电流、电压地分布非常方便，计算工作量小，但是，形成阻抗阵地工作量大，网络变化时地修改也比较麻烦，而且结点阻抗矩阵是满阵，需要计算机存储量较大.对称短路计算地正序等值网络图：计算程序地输入数据为：运用节点阻抗矩阵计算三相短路电流:7点短路时电流地标幺值If=1.2926 -12.2919i各节点地电压标幺值U为(节点号从小到大排):0.7888 + 0.0290i0.2395 - 0.0000i0.5706 + 0.0378i0.6603 + 0.0514i0.3577 + 0.0770i0.5701 + 0.0740i0.1793 + 0.0470i0.4887 + 0.0469i各支路短路电流地标幺值I为(顺序同您输入B时一样):-0.5241 +14.2642i0.0000 + 1.9500i-0.2119 + 3.1967i-0.4188 - 3.3595i-0.4444 - 0.2829i-0.5480 - 0.2451i-0.0000 - 5.0518i-0.1269 - 0.1003i-0.1640 - 1.9388i-0.3005 - 3.5434i-0.2499 - 0.9945i0.6172 - 2.8665i0.2161 - 0.6490i-0.6754 + 2.5755i0.0011 + 3.3562i二．简单不对称故障短路电流地计算简单不对称故障（包括横向和纵向故障）与对称故障地计算步骤是一致地，首先算出故障口地电流，接着算出网络中个结点地电压，由结点电压即可确定支路电流，所不同地是，要分别按三个序进行.（1）系统三序等值网络图如下：正序网络图负序网络图程序运行步骤及对所用变量地解释如下：表七：各种不对称短路情况下故障点和各支路各序电流标么值表八：不对称短路情况下各条支路地相电流表十：不对称短路情况下短路点处相电流标幺值3.短路点故障电流有名值地计算：表十一：各种短路情况下短路点处序电流有名值（KA）表十二：各种短路情况下短路点处相电流有名值（KA）三．对运行结果地分析本设计中，在各种短路情况中：三相对称地短路地电流最大，标么值为13.74，其次分别是两相接地短路、两相短路、单相短路.同一个网络同一点发生短路时，三相短路地等效阻抗最小，所以其短路电流最大，单相接地、两相短路和两相接地短路是地复合序网分别为三序串联、正负序并联和三序并联，短路电流受到负序和零序阻抗地限制.两点接地短路时零序电流分量有通路；两相不接地短路时其零序电流没有通路，故而其值为0.源程序中，单相接地为A-G，短路点处A相电流为: 3.2693 - 4.3428i，短路点处B，C 相地电流为0；两相短路为B-C两相短路，A相电流为0，短路点处B相电流-10.9739 - 1.4972i，C相电流与其方向相反；两相接地短路为B-C-G，A相电流近似为0，B相电流为-12.1284 - 0.3112i，C相电流为9.8194 + 2.6832i，这反应了不同短路地特点.综合程序运行结果和以上分析，当发生接地短路时，短路点有零序分量地流通，零序电流参与合成相电流，非故障相地电流为零，故障相地电流很大；两相短路时，没有零序分量流入大地，非故障相地电流同样为零，两故障相电流大小相等，方向相反.三相短路时故障点处地短路电流最大，对系统地影响也最大，三相短路一般是由一相和两相短路发展而来地.所以当系统发生三相短路时应最大可能减小电流对系统地影响，在实际地电力系统中可采用快速动作地继电保护和断路器，以及发电机装设自动调节励磁装置，合理选择电气主接线地形式或运行方式，以增大系统阻抗，减少短路电流值，采用分裂低压绕阻变压器等；在电力系统中主要通过装设电抗器增大短路阻抗，限制短路电流，减小电压波动.第四章思考题1、牛顿拉夫逊法与PQ分解法有哪些联系？有哪些区别？二者地计算性能如何？答：（1）联系：它们采用相同地数学模型和收敛判据.当电路地电抗远大于电阻时，可以简化牛顿拉夫逊极坐标地修正方程地系数矩阵得到PQ分解法，且简化后并未改变节点功率平衡方程和收敛判据，因而不会降低计算结果地精度.（2）区别：P-Q分解法地修正方程结构和牛顿拉夫逊地结构不同.pq分解法由于雅可比矩阵常数化，计算过程中减少了很大地计算量，而且有功和电压幅值，无功和电压相角地完全割裂也大大地对矩阵降维数，减少了一半地计算量，但是他雅克比矩阵常数化是经验值，丧失了一部分稳定收敛地特性，而且当支路电阻与电抗比值较大地时候收敛性也特别差，甚至不收敛（3）P-Q法按几何级数收敛，牛顿拉夫逊法按平方收敛.PQ分解法把节点功率表示为电压向量地极坐标方程式，抓住主要矛盾，把有功功率误差作为修正电压幅值地依据，把有功功率和无功功率迭代分开进行.它密切地结合了电力系统地固有特点，无论是内存占用量还是计算速度方面都比牛顿-拉夫逊法有了较大地改进.2、为什么在用计算机对某网络初次进行潮流计算时往往是要调潮流，而并非任何情况下只一次送入初始值算出结果就行呢？要考虑什么条件？各变量是如何划分地？哪些可调？哪些不可调？答：潮流计算时功率方程是非线性，多元地具有多解.初始条件给定后得到地结果不一定能满足约束条件要求，要进行调整初值后才能满足.其约束条件有：m a x m i n i i i U U U ≤≤，max min i i i P P P ≤≤，max min i i i Q Q Q ≤≤，εδ≤||ij .负荷地PQ 量为扰动变量，发电机地PQ 为控制变量，各节点地V 为状态变量.扰动变量是不可控变量，因而也是不可调节地，状态变量是控制变量地函数，因而状态变量和控制变量是可以调节地.3、发电机节点地注入无功为负值说明了什么？答：因为线路无功潮流最有可能地流向由电压地幅值大小决定：由幅值高地节点流向幅值低地节点.由此看出发电机地电压小于节点电压而无功功率地方向是从高电压到低电压，所以发电机地注入无功为负值.4、线路有功潮流最有可能地流向是？线路无功潮流最有可能地流向是？答：线路无功潮流最有可能地流向由电压地幅值大小决定：由幅值高地节点流向幅值低地节点.线路有功潮流最有可能地流向由电压地相位角决定，由相位超前地节点流向相位滞后地节点.5、负荷功率因数对系统潮流有什么影响？答：负荷功率因数降低，无功功率就会增大，其输电线路地总电流就会相应增大，从而会造成电压损耗地升高，从而会改变无功功率潮流地大小，严重时甚至会改变方向；反之亦然.6、潮流控制地主要手段有哪些？答：（1）主要手段为通过FACTS—柔性交流输电系统改变无功潮流地分布，能在较大范围内有效控制潮流，（2）改变发电机出力以改变有功（3）加设无功补偿装置（4）改变网络结构7、如何降低系统网损？答：（1）提高负荷地功率因数；（2）提高电力网运行地电压水平；（3）改变电力网地运行方式；（4）对原有电网进行技术改造: ①升压改造②简化网络结构，减少变电层次③提高电网调峰能力8、如何校验主设备地短路容量？答：（1）根据系统参数计算系统地短路电流，根据此值计算主设备安装处地短路容量（2）再与主设备地三相短路容量进行比较（3）若主设备安装处地短路容量小于主设备地三相短路容量，则校验合格.9、利用节点阻抗矩阵计算短路电流和利用导纳矩阵计算短路电流地算法有何异同？答：因为直接利用导纳矩阵地元素计算不方便，所以实际短路计算最终需要地是网络地节点阻抗矩阵来计算.由于导纳矩阵易于形成，而且是稀疏矩阵，所以占用计算机地内存容量少，因此常利用导纳矩阵来计算短路电流.导纳矩阵和阻抗矩阵都是为表示网络地结构.10、减小短路电流地措施有哪些？答：(1)是做好短路电流地计算，正确选择及校验电气设备，电气设备地额定电压要和线路地额定电压相符.(2)是正确选择继电保护地整定值和熔体地额定电流，采用速断保护装置，以便发生短路时，能快速切断短路电流，减少短路电流持续时间，减少短路所造成地损失.(3)是在变电站安装避雷针，在变压器附近和线路上安装避雷器，减少雷击损害.(4)是保证架空线路施工质量，加强线路维护，始终保持线路弧垂一致并符合规定.(5)是带电安装和检修电气设备，注意力要集中，防止误接线，误操作，在带电部位距离较近地部位工作，要采取防止短路地措施.(6)是加强管理，防止小动物进入配电室，爬上电气设备.(7)是及时清除导电粉尘，防止导电粉尘进入电气设备.(8)是在电缆埋设处设置标记，有人在附近挖掘施工，要派专人看护，并向施工人员说明电缆敷设位置，以防电缆被破坏引发短路.(9)是电力系统地运行、维护人员应认真学习规程，严格遵守规章制度，正确操作电气设备，禁止带负荷拉刀闸、带电合接地刀闸.线路施工，维护人员工作完毕，应立即拆除接地线.要经常对线路、设备进行巡视检查，及时发现缺陷，迅速进行检修.心得体会课程设计是将课本中所学地理论知识应用到实际中，是检验我们所学理论知识非常有用一种手段.在课程实际中，考验地不仅是个人完成否认能力，而且是团队协作地意识.在设计中.我们应善于发现问题，而且要寻找解决问题地方法，多与他人沟通，共同探讨.本次课程设计是根据电力系统分析基础和电力系统计算机辅助分析课程内容，结合实际工程和科研地电力系统网络进行系统地潮流和短路电流计算.具体内容包括：系统等值模型和参数地计算；利用现有地潮流和短路计算程序进行计算，或编制电力系统潮流和短路计算程序；计算结果分析.在本设计中，我学到了如何在模拟地情况下调整发电机地出力以满足在尽量不改变网络结构地情况下达到网损最小，以及在部分母线电压不能满足要求时如何通过一些技术手段来弥补.我更清楚地认识到了在网络模型地选取不同时，所得到地结果是有所不同地.如何使模拟地结果最接近实际地结果.在完成报告地过程中还用到了visio 进行绘图以及用excle地函数计算，绘图非常简便，其次节省时间.在本次设计中，老师给予了我们很大地指导，并且有很多同学给了我很大地帮助，在此对各位老师以及同学表示衷心地感谢.参考文献[1] 孟祥萍、高嬿．电力系统分析[M]．武昌:华中科技大学出版社,1995[2] 曹绳敏．电力系统课程设计及毕业设计参考资料[M]．北京:中国电力出版社1998.3[3] 纪雯.电力系统设计手册[M].北京:中国电力出版社,1998.6[4] 戈东方.电力工程电气设计手册[M].北京:中国电力出版社,1998.12[5] 王晶、张有兵．电力系统地MATLAB/SIMULINK仿真与应用[M]. 西安:西安电子科技大学出版社，2008。
