南昌大学电力系统分析实验报告3

南昌大学实验报告

学生姓名：李开卷 学 号：6100312199 专业班级：电力系统124班

实验类型：□ 验证 □ 综合■ 设计 □ 创新 实验日期： 12.19 实验成绩：

一、实验项目名称

电力系统故障分析计算

二、实验目的：

本实验通过对电力系统故障条件下的网络分析计算的计算机程序的编制和调试，获得进行简单不对称故障的计算机程序，使得在网络故障点已知的条件下，故障端口的电气量计算可以自行完成，即根据已知电力系统元件参数及故障点位置由计算程序运行完成该电力系统的故障分析。通过实验教学加深学生对电力系统故障分析概念的理解，学会运用数学模型进行故障分析，掌握电力系统简单不对称故障的计算过程及其特点，熟悉各种常用应用软件，熟悉硬件设备的使用方法，加强编制调试计算机程序的能力，提高工程计算的能力，学习如何将理论知识和实际工程问题结合起来。

三、实验器材：

计算机、软件（已安装，包括各类编程软件C 语言、C++、VB 、VC 等、应用软件MATLAB 等）、移动存储设备（学生自备，软盘、U 盘等）

四、实验步骤：

编制调试电力系统故障分析的计算机程序。程序要求根据已知的电力网的数学模型（元件正、负及零序主抗）及故障点位置，完成该电力系统的不对称故障计算，要求计算出故障点的基准相各序分量及其余项故障电压、电流。

1、熟悉电力系统称故障的计算方法，按照计算方法编制程序。

2、将事先编制好的电力系统故障计算的计算程序原代码由自备移动存储设备导入计算机。

3、在相应的编程环境下对程序进行组织调试。 4、应用计算例题验证程序的计算效果。 5、对调试正确的计算程序进行存储、打印。 6、完成本次实验的实验报告。

六、实验项目：

如下图已知网络的正序主抗参数和电源的等值电势，输电线路x (0)=3x(1), 变压器T-1和T-2为YN ，d 接法，T-3为Y,d 接法。分别分析a 点发生（b,c ）两相短路接地和线路L-1在节点a 侧(a)单相断线故障。

E=1.08

L-1L-21、实验运行程序

%短路

clear clc ;

z=[0.17i,0.51i,inf; 0.51i,inf,0.59i; inf,0.59i,1.31i]; y=[0,0,0; 0,0,0; 0,0,0]; Y0=[-2.558i]; Y1=zeros(3,3); Y2=zeros(4,4); for (i=1:3), for (j=1:3), if i==j

Y1(i,j)=Y1(i,j) else

Y1(i,j)=-1.0/z(i,j) end end end

for (i=1:3), for (j=1:3),

Y1(i,i)=Y1(i,i)+y(i,j)+1.0/z(i,j) end end Y2=Y1; Z0=inv(Y0); Z1=inv(Y1); I1=1.04/0.17; I3=0.93/1.31;

Vf=Z1(2,1)*I1+Z1(2,3)*I3;

ZZ=Z1(2,2)*Z0(1,1)/(Z1(2,2)+Z0(1,1)); K2=-Z0(1,1)/(Z1(2,2)+Z0(1,1)); K0=-Z1(2,2)/(Z1(2,2)+Z0(1,1));

If1=Vf/(Z1(2,2)+ZZ); If2=K2*If1; If0=K0*If1; %断线

clear clc ;

z=[0.17i,0.51i,inf,inf; 0.51i,inf,inf,inf; inf,inf,1.31i,0.59i; inf,inf,0.59i,inf]; y=[0,0,0,0; 0,0,0,0; 0,0,0,0; 0,0,0,0]; Y0=[-1.149i,0; 0,-1.408i]; Y1=zeros(4,4); Y2=zeros(4,4); for (i=1:4), for (j=1:4), if i==j

Y1(i,j)=Y1(i,j) else

Y1(i,j)=-1.0/z(i,j) end end end

for (i=1:4), for (j=1:4),

Y1(i,i)=Y1(i,i)+y(i,j)+1.0/z(i,j) end end Y2=Y1; Z0=inv(Y0); Z=inv(Y1);

ZFF1=Z(2,2)+Z(4,4)-2*Z(2,4); ZFF2= ZFF1;

ZFF0=Z0(1,1)+Z0(2,2)-2*Z0(1,2); I1=1.04/0.17; I3=0.93/1.31;

VF=Z(2,1)*I1-Z(4,3)*I3 ZD=ZFF2*ZFF0/(ZFF2+ZFF0); K2=-ZFF0/(ZFF2+ZFF0); K0=-ZFF2/(ZFF2+ZFF0); IF1=VF/(ZFF1+ZD);

IF2=K2*IF1;

IF0=K0*IF1;

2、实验结果

（1）短路接地故障

（2）单相断线故障结果

实验结果与理论结果符合的很好 七、实验小结

在有过上次计算电力网数学模型模拟实验后，对于怎么用MATLAB 软件来求解电力网络节点导纳矩阵有了一定的基础，所以这次实验相对来说是比较轻松的。 本次实验只是在上两次实验的基础上对所求的结果进行简单的求解，主程序还是上两次的。 八、参考资料

1. 《电力系统分析》何仰赞 华中科技大学出版社

2. 《电力系统稳态分析》陈珩 中国电力出版社 3. 《电力系统暂态分析》李光琦 中国电力出版社 4. 《电力系统计算》 水利电力出版社