电力系统暂态上机计算教学指导书(适用于matlab)

电力系统暂态上机计算教学指导书（适用于Matlab）

一、基础知识

1．为完成本次设计，需要掌握的Matlab的基础知识有：数组的创建和计算，循环语句，条件选择语句，条件判断语句，绘制二维图的语句；

2．提供了Matlab的学习参考《精通Matlab6.5》光盘版；

3．Matlab是区分大小写的；

4．本次设计需要学习和掌握的专业知识：《电力系统暂态分析》相关知识；

5．matlab 在三角函数计算时默认是弧度，而不是度；

6．Matlab 数组（矩阵）的下标从1开始；

7．Matlab 默认小数点后保留4位；

8．如果不想显示变量的数值，则在该行末尾加“;”符号。

三、程序设计指导

提供了两个程序，（1）不对称短路，名字是buduichen.m；（2）稳定计算的程序，名字是wending.m。所有程序里“%”表示该行为注释行。

1．不对称短路程序

function buduichen

%数据来源于教材《电力系统暂态分析》P129例（5-1）

%给学生提供的不对称短路故障的部分程序。

%要求的工作（1）自动形成导纳阵；（2）完善短路类型，两相相间短路和两相短路接地；（3）求短路后发电机的电压

clear %清除所有变量的值

%输入支路各序阻抗，ZZ1表示支路正序阻抗，ZZ2表示支路负序阻抗，ZZ0表示支路零序阻抗

ZZ1(1,2)=j*0.1;

ZZ1(1,3)=j*0.1;

ZZ1(2,3)=j*0.1;

ZZ2(1,2)=j*0.1;

ZZ2(2,3)=j*0.1;

ZZ2(1,3)=j*0.1;

ZZ0(1,2)=j*0.2;

ZZ0(2,3)=j*0.2;

ZZ0(1,3)=j*0.2;

%输入节点导纳矩阵，Y1表示不计发电机节点的正序网络节点导纳阵，Y2表示不计发电机节点的负序网络节点导纳阵，Y0表示不计发电机节点的零序网络节点导纳阵，Y1=[-j*26.6266 j*10 j*10

j*10 -j*33.2933 j*10

j*10 j*10 -j*19.96];

Y2=[-j*26.6266 j*10 j*10

j*10 -j*33.2933 j*10

j*10 j*10 -j*19.96];

Y0=[-j*30 j*5 j*5

j*5 -j*50 j*5

j*5 j*5 -j*10];

YY1=[-j*39.96 j*10 j*10 j*20 0 %YY1表示计及发电机节点的正序网络节点导纳阵，YY2表示计及发电机节点的负序网络节点导纳阵

j*10 -j*59.96 j*10 0 j*40

j*10 j*10 -j*19.96 0 0

j*20 0 0 -j*30 0

0 j*40 0 0 -j*60];

YY2=YY1;

N1=3; %输入网络的节点数

N2=5; %输入包括所有发电机节点的网络的节点数

k=3;%输入短路点的节点号

fault=1; %输入短路类型 ;f(1)=1单相短路接地;f(2)=2两相相间短路;f(1,1)=3两相短路接地

%第一部分：计算所有节点的a,b,c三相电压

for p=1:N1

if p==k

I(p)=1;

else

I(p)=0;

end

end

%正序

Z1=eye(N1)/Y1;% eye(N1)是3阶的单位矩阵,求节点导纳矩阵Y1的逆阵,即节点阻抗矩阵Z

Z1(:,k)=Z1*I';%短路点k的自阻抗和互阻抗

Zk1=Z1(:,k);

%负序

Z2=eye(N1)/Y2;

Z2(:,k)=Z2*I';

Zk2=Z2(:,k);

%零序

Z0=eye(N1)/Y0;

Z0(:,k)=Z0*I';

Zk0=Z0(:,k);

%计根据故障类型选择不同的计算公式，算故障点各序电流

if fault==1

Ik1=1/(Z1(k,k)+Z2(k,k)+Z0(k,k));

Ik2=Ik1;Ik0=Ik1;

else

if fault==2

else

if fault==3

end

end

end

end

%计算各序电流的故障分量

for p=1:N1

p

if p==k

I1(p)=-1*Ik1;

I2(p)=-1*Ik2;

I0(p)=-1*Ik0;

else

I1(p)=0;

I2(p)=0;

I0(p)=0;

end

end

%计算故障点各序电压的故障分量 P96公式（4-13）

uu1(:,k)=Y1\I1.'; %“\”表示左除 A\B=inv(A)*B inv是求逆阵。即AX=B uu2(:,k)=Y2\I2.';

uu0(:,k)=Y0\I0.';

%假设故障前空载，各节点电压正序分量为1

for p=1:N1

U1(p)=1;

end

%计算故障点发生故障后的电压值:正常运行的分量+故障分量，P37公式（5-39）u1=U1'+uu1(:,k); %计算所有节点正序电压

u2=uu2(:,k); %计算所有节点负序电压

u0=uu0(:,k); %计算所有节点零序电压