电力系统导论实验报告
电力系统分析实验报告

电力系统分析实验报告电力系统分析实验报告引言:电力系统是现代社会不可或缺的基础设施,它为我们的生活提供了稳定的电力供应。
为了确保电力系统的可靠性和安全性,对电力系统进行分析是非常重要的。
本实验旨在通过对电力系统的分析,探讨电力系统的性能和效能,以及可能存在的问题和改进措施。
一、电力系统的基本原理电力系统由发电厂、输电网和配电网组成。
发电厂负责将化学能、机械能等转化为电能,输电网将发电厂产生的电能输送到各个地区,配电网将电能供应给终端用户。
电力系统的基本原理是通过电压和电流的传输,实现电能的转换和分配。
二、电力系统的分析方法1. 潮流计算潮流计算是电力系统分析中最基本的方法之一。
通过潮流计算,可以确定电力系统中各节点的电压和电流分布情况,从而评估系统的稳定性和负载能力。
潮流计算需要考虑各个节点的功率平衡和电压平衡,以及各个元件的参数和状态。
2. 短路分析短路分析是评估电力系统安全性的重要手段。
通过短路分析,可以确定电力系统中各个节点和支路的短路电流,从而评估设备的额定容量和保护措施的有效性。
短路分析需要考虑系统的拓扑结构、设备参数和保护装置的动作特性。
3. 阻抗分析阻抗分析是评估电力系统稳定性和负载能力的重要方法。
通过阻抗分析,可以确定电力系统中各个节点和支路的阻抗,从而评估系统的电压稳定性和电力传输能力。
阻抗分析需要考虑系统的拓扑结构、设备参数和负载特性。
三、实验结果与讨论在本实验中,我们选取了一个具体的电力系统进行分析。
通过潮流计算,我们确定了系统中各个节点的电压和电流分布情况。
通过短路分析,我们评估了系统的安全性,并确定了保护装置的动作特性。
通过阻抗分析,我们评估了系统的稳定性和负载能力。
实验结果显示,系统中存在一些节点电压偏低的问题,可能会影响设备的正常运行。
为了解决这个问题,我们建议采取增加变压器容量、调整负载分配和优化配电网结构等措施。
此外,我们还发现系统中某些支路的短路电流超过了设备的额定容量,可能导致设备的损坏和安全事故。
电力系统分析实验报告

电力系统分析实验报告本文主要介绍电力系统分析实验报告的相关内容,包括实验目的、实验原理、实验结果及分析等。
实验目的:本次实验旨在掌握电力系统的基本理论和分析方法,通过对电力系统的模拟和实验,深入理解电力系统的构成和工作原理,并提高对电力系统的分析和调试能力。
实验原理:电力系统是由发电机、变电站、电网和负载等组成的,其中发电机将燃料等能源转换为电能,经变电站进行升压变换后,输往各个地方的电网上,供相应的用户使用。
而电量的传输和分配过程中,会受到各种因素的影响,如短路故障、过流保护、功率因数等。
因此,在电力系统的设计、建设和维护过程中,需要对其进行详尽分析和性能评估。
主要实验器材:1. 变压器模型2. 电感器、电容器、电阻器等模型3. 处理器、仿真软件等实验过程:1. 构建电力系统模型,包括发电机、变电站、输电线路、配电站和负载等。
2. 对不同模型参数进行设置和调整,如线路长度、阻抗等。
3. 进行各种测试和实验,如短路故障测试、过流保护测试、功率因数测试等,并记录实验数据。
4. 使用仿真软件,对电力系统进行分析和模拟,得出相关结论。
5. 对实验数据和仿真结果进行分析和比较,并提出改进建议。
实验结果及分析:通过实验和仿真,我们得出了以下结论:1. 线路长度和阻抗大小会对电力系统的稳定性和传输效率产生影响。
2. 不同短路故障类型的处理方式不同,需要根据实际情况进行应对。
3. 过流保护的设置和参数调整需要根据负载情况和线路容量进行优化。
4. 功率因数的影响因素包括谐波、电路阻抗等,需要进行综合考虑。
总结:本次实验通过对电力系统的模拟和实验,深入了解了电力系统的构成和工作原理,并掌握了电力系统的分析和调试方法。
同时,也发现了在实际工作中需要注意的问题和改进方向。
在今后的工作中,我们将进一步加强对电力系统的学习和研究,提高自己专业能力和技能水平。
电力系统实验报告

一、实验目的1. 掌握电力系统基本元件的特性和参数测量方法。
2. 理解电力系统运行的基本原理,包括稳态运行和暂态过程。
3. 学习使用电力系统仿真软件进行潮流计算和分析。
4. 提高实验操作能力和数据分析能力。
二、实验内容1. 电力系统基本元件特性实验(1)实验原理本实验主要研究电力系统中常用元件的特性,包括电阻、电感、电容和变压器。
通过测量元件在不同条件下的电压、电流和功率,分析其特性。
(2)实验步骤1. 测量电阻元件的伏安特性,绘制伏安曲线。
2. 测量电感元件的伏安特性,分析其频率响应。
3. 测量电容元件的伏安特性,分析其频率响应。
4. 测量变压器变比和损耗。
(3)实验结果与分析通过实验,得到了电阻、电感、电容和变压器的伏安特性曲线,分析了其频率响应和损耗情况。
2. 电力系统稳态运行实验(1)实验原理本实验研究电力系统在稳态运行条件下的电压、电流和功率分布。
通过仿真软件模拟电力系统运行,分析稳态运行特性。
(2)实验步骤1. 建立电力系统模型,包括发电机、变压器、线路和负荷。
2. 设置电力系统运行参数,如电压、频率和负荷。
3. 运行仿真软件,观察电压、电流和功率分布情况。
4. 分析稳态运行特性,如电压分布、潮流分布和功率损耗。
(3)实验结果与分析通过仿真实验,得到了电力系统稳态运行时的电压分布、潮流分布和功率损耗情况。
分析了不同运行参数对系统性能的影响。
3. 电力系统暂态过程实验(1)实验原理本实验研究电力系统在发生故障或扰动时的暂态过程。
通过仿真软件模拟故障或扰动,分析暂态过程的电压、电流和功率变化。
(2)实验步骤1. 建立电力系统模型,包括发电机、变压器、线路和负荷。
2. 设置故障或扰动参数,如故障类型、故障位置和故障持续时间。
3. 运行仿真软件,观察电压、电流和功率变化情况。
4. 分析暂态过程特性,如电压恢复、频率变化和稳定裕度。
(3)实验结果与分析通过仿真实验,得到了电力系统发生故障或扰动时的暂态过程特性。
电力系统分析综合实验报告

电力系统分析综合实验报告本实验旨在通过对电力系统进行分析和综合实验,从而了解电力系统的基本工作原理、电力负荷的管理和电路的运行条件。
在本次实验中,我们将使用PSCAD软件进行电力系统的模拟,并最终得出分析结果。
第一部分:实验目的本实验的主要目的是使学生熟悉电力系统的基本概念、基本原理和基本分析方法,了解电路的运行条件和电力负荷的管理,通过实验来了解电力系统的基本运行流程和原理。
同时,实验中更加重视学生解决问题、创新思维、团队协作和实验数据记录。
第二部分:实验内容本实验的内容主要包括以下几个方面:1. 非线性电力系统的建模使用PSCAD软件来建立非线性电力系统的模型,包括电源、负载和传输线等组成部分。
通过一个简单的电路来进行模拟,检验电源、负载和传输线的正常工作状态。
2. 电力系统稳定性分析使用系统柔性和频率响应等分析方法,对电力系统进行稳定性分析。
通过仿真和实验搭建一个简单的电路来进行稳定性分析,只有在系统稳定的状态下才能进行正常的供电操作。
3. 电路负载管理和分析使用实际电路负载来进行各类负载管理和分析,包括负载均衡和负载优化。
通过对负载进行分析并进行优化调整,以达到电系统的最佳工作状态。
4. 设备运行条件分析通过对设备的状态进行分析,寻找设备的运行条件,以保证设备的正常运转。
在分析过程中,需要对各种设备产生的功率损失和电流负载进行考虑。
第三部分:实验步骤本实验的步骤大致如下:1. 建立非线性电力系统模型首先,需要在PSCAD软件中建立一个非线性电力系统模型,包括电源、负载和传输线等组成部分,并进行电路的初始化设置。
2. 进行电路的基本操作进行电路的基本操作,包括开关的合闭、电源的开启和负载的接入等,以检验电路的正常工作状态。
3. 进行电力系统稳定性分析通过进行仿真和实验来进行电力系统稳定性分析,只有在系统稳定的状态下才能进行正常的供电操作。
如果系统不稳定,则需要进行适当的调整。
4. 进行负载分析和负载管理通过对负载进行分析和管理,以达到电系统的最佳工作状态。
电力系统实验报告

电力系统综合实验实验报告1实验目的1.通过实验一,观察发电机的四种运行状态。
2.通过实验二,观察系统在不同电压和不同拓扑结构中的静稳极限,观察失稳之后各相电压和电流波形。
3.通过实验三,观察不同短路情况下,短路切除时间对于电力系统稳定性的影响。
2实验内容2.1实验一:发电机不同象限运行实验2.1.1实验内容通过改变发电机的转速和励磁分别改变发电机的有功功率P与无功功率Q,实现发电机在不同象限的运行。
2.1.2理论分析发电机的四种运行状态:1.迟相运行(常态运行):发电机向电网同时送出有功功率和无功功率(容性)。
2.进相运行(超前运行):发电机向电网送出有功功率,吸收电网无功功率。
3.调相运行:发电机吸收电网的有功功率维持同步运转,向电网送出无功功率(容性)。
4.电动机运行(非正常运行):发电机同时吸收电网的有功功率和无功功率维持同步运行。
2.1.3实验步骤1.按照双回线方式,依次接入断路器,双回线,电动机,无穷大电网,组成简易电力系统。
2.测试各个接线端子的是否能够正常使用,闭合断路器。
3.启动发电机,并网运行。
4.改变发电机设定转速改变其有用功率,改变发电机励磁改变其无功功率,使其运行在四个象限,四个象限各取三组数据。
在正常状态下,设定三组不同转速使其保持正常运行状态,记录机端电压,有功功率,无功功率;然后降低转速,使其运行于第二象限,再次记录三组调相数据;接着降低励磁电压,使发电机运行于第三象限,记录三组电动机数据;最后提高转速使点击运行与第四象限,获得3组进相数据。
2.1.4实验结果具体现象如图所示,图. 1转速设定值0.90图. 2转速设定值0.91图. 3转速设定值0.89图. 4转速设定值0.875图. 5转速设定值0.865图. 6转速设定值0.855图. 7转速设定值0.860 4.P > 0, Q < 0 第四象限图. 8转速设定值0.882图. 9转速设定值0.892图. 10转速设定值0.9022.2实验二:线路静态稳定极限测试实验2.2.1实验内容测试线路的静态稳定运行极限,测试不同电压等级和不同电抗条件下,电压静态稳定极限的变化情况。
电力系统分析实验报告

一、实验目的1. 了解电力系统的基本组成和运行原理;2. 掌握电力系统潮流计算的方法和步骤;3. 熟悉电力系统故障计算的方法和步骤;4. 培养分析电力系统问题的能力。
二、实验原理1. 电力系统潮流计算:通过求解电力系统中的潮流方程,得到系统中各节点的电压、电流、功率等参数,从而分析电力系统的运行状态。
2. 电力系统故障计算:通过求解电力系统中的故障方程,得到故障点附近的电压、电流、功率等参数,从而分析电力系统故障的影响。
三、实验仪器与设备1. 电力系统分析软件:如PSCAD/EMTDC、MATLAB等;2. 电力系统仿真设备:如电力系统仿真机、计算机等;3. 电力系统相关教材和资料。
四、实验步骤1. 建立电力系统模型:根据实验要求,利用电力系统分析软件建立电力系统模型,包括发电机、变压器、线路、负荷等元件。
2. 潮流计算:(1)设置初始条件:根据实验要求,设置电力系统运行状态,如电压、功率等;(2)求解潮流方程:利用电力系统分析软件求解潮流方程,得到系统中各节点的电压、电流、功率等参数;(3)分析潮流计算结果:根据计算结果,分析电力系统的运行状态,如电压分布、潮流分布等。
3. 故障计算:(1)设置故障条件:根据实验要求,设置电力系统故障,如短路、断路等;(2)求解故障方程:利用电力系统分析软件求解故障方程,得到故障点附近的电压、电流、功率等参数;(3)分析故障计算结果:根据计算结果,分析电力系统故障的影响,如电压波动、潮流变化等。
五、实验结果与分析1. 潮流计算结果分析:(1)电压分布:根据潮流计算结果,分析系统中各节点的电压分布情况,判断电压是否满足运行要求;(2)潮流分布:根据潮流计算结果,分析系统中各线路的潮流分布情况,判断潮流是否合理。
2. 故障计算结果分析:(1)故障点电压:根据故障计算结果,分析故障点附近的电压变化情况,判断电压是否满足运行要求;(2)故障点电流:根据故障计算结果,分析故障点附近的电流变化情况,判断电流是否过大;(3)故障点功率:根据故障计算结果,分析故障点附近的功率变化情况,判断功率是否过大。
电力系统实训实验报告
1. 熟悉电力系统的基本组成及工作原理。
2. 掌握电力系统中的基本设备及其操作方法。
3. 培养实际操作能力,提高对电力系统的认识。
4. 深入了解电力系统运行过程中的安全注意事项。
二、实验内容1. 电力系统基本组成及工作原理(1)电力系统组成:电力系统主要由发电厂、输电线路、变电站、配电线路和用户组成。
(2)电力系统工作原理:发电厂将机械能转化为电能,通过输电线路传输到变电站,再通过配电线路分配到用户,用户使用电能进行各种生产和生活活动。
2. 电力系统中基本设备及其操作方法(1)发电机:发电机是电力系统的动力源,通过旋转产生电能。
操作方法:启动发电机,调节励磁电流,使发电机稳定运行。
(2)变压器:变压器用于将高压电能降压至低压电能,以满足用户需求。
操作方法:检查变压器油位、温度,调整分接头,使变压器稳定运行。
(3)输电线路:输电线路用于将电能从发电厂传输到变电站。
操作方法:检查输电线路绝缘状况,确保线路安全运行。
(4)变电站:变电站是电力系统中的重要环节,负责将高压电能降压至低压电能,并通过配电线路分配给用户。
操作方法:检查设备运行状况,调整电压、电流,确保变电站稳定运行。
3. 电力系统运行过程中的安全注意事项(1)遵守安全操作规程,确保人身安全。
(2)熟悉设备操作方法,避免误操作。
(3)定期检查设备,确保设备正常运行。
(4)掌握触电急救知识,提高应急处理能力。
1. 熟悉电力系统基本组成及工作原理,了解电力系统中基本设备及其操作方法。
2. 按照实验要求,依次进行发电机、变压器、输电线路和变电站的操作。
3. 在操作过程中,密切观察设备运行状况,记录实验数据。
4. 分析实验数据,总结实验结果。
四、实验结果与分析1. 实验过程中,发电机、变压器、输电线路和变电站均能正常运行,实验数据符合预期。
2. 通过实验,掌握了电力系统中基本设备及其操作方法,提高了实际操作能力。
3. 了解了电力系统运行过程中的安全注意事项,增强了安全意识。
电力系统分析实验报告
电力系统分析理论试验汇报一.单机—无穷大系统稳态运行试验(一)、试验目旳1.理解和掌握对称稳定状况下,输电系统旳多种运行状态与运行参数旳数值变化范围;2.理解和掌握输电系统稳态不对称运行旳条件;不对称度运行参数旳影响;不对称运行对发电机旳影响等。
(二)、原理与阐明电力系统稳态对称和不对称运行分析,除了包括许多理论概念之外,尚有某些重要旳“数值概念”。
为一条不一样电压等级旳输电线路,在经典运行方式下,用相对值表达旳电压损耗,电压降落等旳数值范围,是用于判断运行报表或监视控制系统测量值与否对旳旳参数根据。
因此,除了通过结合实际旳问题,让学生掌握此类“数值概念”外,试验也是一条很好旳、更为直观、易于形成深刻记忆旳手段之一。
试验用一次系统接线图如图2所示。
图2 一次系统接线图本试验系统是一种物理模型。
原动机采用直流电动机来模拟,当然,它们旳特性与大型原动机是不相似旳。
原动机输出功率旳大小,可通过给定直流电动机旳电枢电压来调整。
试验系统用原则小型三相似步发电机来模拟电力系统旳同步发电机,虽然其参数不能与大型发电机相似,但也可以当作是一种具有特殊参数旳电力系统旳发电机。
发电机旳励磁系统可以用外加直流电源通过手动来调整,也可以切换到台上旳微机励磁调整器来实现自动调整。
试验台旳输电线路是用多种接成链型旳电抗线圈来模拟,其电抗值满足相似条件。
“无穷大”母线就直接用试验室旳交流电源,由于它是由实际电力系统供电旳,因此,它基本上符合“无穷大”母线旳条件。
为了进行测量,试验台设置了测量系统,以测量多种电量(电流、电压、功率、频率)。
为了测量发电机转子与系统旳相对位置角(功率角),在发电机轴上装设了闪光测角装置。
此外,台上还设置了模拟短路故障等控制设备。
(三)、试验环节:1、开机环节:⑴进行冷检查,确定无误后启动发电机电源进行热检查,确定之后再进行下列环节;⑵启动励磁开关,励磁开机;⑶开机(手动调整励磁旋钮);⑷使发电机工作,并调整调速旋钮,使发电机旳功角指示器由一种角变成几种角(试验中旳功角指示器有四个角,表达电机为四极电机,p=2,额定转速为1500r/min ;8个角对应旳转速为1500r/min,当功角指示器旳几种角不稳定期,表达额定转速也许不小于或不不小于额定转速,此时应尽量调整调速器使转速为额定转速);⑸加励磁,调整机端电压与系统相似(本试验为380V);⑹进行投切操作,在操作时,由于有延误,因此应保留一种小余量,保证准时精确地投入系统;此时应调整原动机,当转动不太快,角度在0到5度时投入;2、关机环节:⑴调整调速器使输出功率(有功)P降为0;⑵调整励磁使励磁电流If降为0,虽然无功降为0;⑶此时会发既有功又增大了,因此应继续调整调速器使有功降为0;⑷解联(断开电机并网断路器);⑸调整励磁使电压U降为0;⑺调整调速器使转速降为0;⑻退出开机再关闭励磁。
南昌大学电力系统实验报告(打印上交)
电力系统分析实验报告学生姓名:学号:学院名称:专业班级:南昌大学实验报告学生姓名:学号:专业班级:实验类型:□验证□综合□设计□创新实验日期:实验成绩:一、实验项目名称电力网数学模型模拟实验二、实验目的与要求:本实验通过对电力网数学模型形成的计算机程序的编制与调试,获得形成电力网数学模型:节点导纳矩阵的计算机程序,使数学模型能够由计算机自行形成,即根据已知的电力网的接线图及各支路参数由计算程序运行形成该电力网的节点导纳矩阵。
通过实验教学加深学生对电力网数学模型概念的理解,学会运用数学知识建立电力系统的数学模型,掌握数学模型的形成过程及其特点,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、主要仪器设备及耗材计算机、软件(已安装,包括各类编程软件C语言、C++、VB、VC等、应用软件MA TLAB等)、移动存储设备(学生自备,软盘、U盘等)四、实验步骤1、将事先编制好的形成电力网数学模型的计算程序原代码由自备移动存储设备导入计算机。
2、在相应的编程环境下对程序进行组织调试。
3、应用计算例题验证程序的计算效果。
4、对调试正确的计算程序进行存储、打印。
5、完成本次实验的实验报告。
五、实验数据及处理结果运行自行设计的程序,把结果与手工计算结果相比较,验证所采用方法及所编制程序运行的正确性。
实验思路:为便于以后的研究,我首先建立了4个“万能函数”,分别为daona_daona、zukang_daona、daona_zukang和zukang_zukang,例如函数daona_zukang,只需将等值网络图中节点间阻抗和节点对地阻抗输入函数相应位置,便可得到节点导纳矩阵。
本次实验中只用到了函数daona_daona。
功能函数daona_daona.m:注释中带引号的““导纳矩阵””为对角元素是节点对地导纳,非对角元素是节点间导纳所形成的上三角矩阵;不带引号的“导纳矩阵”是课本定义的节点导纳矩阵。
电力系统实验报告
电力系统实验报告篇一:电力系统实验报告单机无穷大系统稳态实验:一、整理实验数据,说明单回路送电和双回路送电对电力系统稳定运行的影响,并对实验结果进行理论分析:实验数据如下:由实验数据,我们得到如下变化规律:(1)保证励磁不变的情况下,同一回路,随着有功输出的增加,回路上电流也在增加,这是因为输出功率P=UIcos Φ,机端电压不变所以电流随着功率的增加而增加;(2)励磁不变情况下,同一回路,随着输出功率的增大,首端电压减小,电压损耗也在减小,这是由于输出功率的增大会使发电机输出端电压降低,在功率流向为发电机到系统的情况下,即使电压虽好降低有由于电压降落的横向分量较小,所以电压降落近似为电压损耗;(3)出现电压降落为负的情况是因为系统倒送功率给发电机的原因。
单回路供电和双回路供电对电力系统稳定性均有一定的影响,其中双回路要稳定一些,单回路稳定性较差。
二、根据不同运行状态的线路首、末端和中间开关站的实验数据、分析、比较运行状态不同时,运行参数变化的特点和变化范围。
由实验数据,我们可以得到如下结论:(1)送出相同无功相同有功的情况下:单回路所需励磁电压比双回路多,线路电流大小相等,单回路的电压损耗比双回路多;(eg.P=1,Q=0.5时)(2)送出相同无功的条件下,双回路比单回路具有更好的静态稳定性,双回路能够输送的有功最大值要多于单回路;发生这些现象的原因是:双回路电抗比单回路小,所以所需的励磁电压小一些,电压损耗也要少一些,而线路电流由于系统电压不改变;此外,由于电抗越大,稳定性越差,所以单回路具有较好的稳定性。
三、思考题:1、影响简单系统静态稳定性的因素是哪些?答:由静稳系数SEq=EV/X,所以影响电力系统静态稳定性的因素主要是:系统元件电抗,系统电压大小,发电机电势以及扰动的大小。
2、提高电力系统静态稳定有哪些措施?答:提高静态稳定性的措施很多,但是根本性措施是缩短"电气距离"。
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Experiment Introduction to powersystems学生姓名:学号:专业班级:实验名称:电力系统导论(双语)2014年 6 月 5 日CONTENTS1、EXPERIMENT 1 (1)B US A DMITTANCE M A TRIX ...................................................................................................................... 1-62、EXPERIMENT 2 (6)B US I MPEDANCE M A TRIX....................................................................................................................... 6-133、EXPERIMENT 3 (13)G AUSS-S EIDEL AND NEWTON METHOD................................................................................................. 13-164、PERSENAL SUMMARY (16)Experiment 1Bus Admittance Matrix1. ObjectiveTo write a simple program in MATLAB® for the algorithm of bus admittance matrix. 2. System RequirementComputer with MATLAB® 6 or above installed.3. Procedure1.0 Launch the MATLAB program.2.0 Go to FILE NEW M-file.3.0 Write a function Y = The_Node_Admittance_Matrix(TopoStructureAndBranchPara) for theformation of the bus admittance matrix.124.0 TopoStructureAndBranchPara is the transmission line, cable and transformer input data andcontains five columns parameters. The first two columns are the line bus numbers and the remaining columns contain the line resistance and reactance in per-unit and transformer tap ratio or capacitor of transmission line.5.0 The function should return the bus admittance matrix.4. ExercisesUse the written function, Y = The_Node_Admittance_Matrix (TopoStructureAndBranchPara ) to obtain the Y bus of the following power system network:Q1. You are required to write the Ybus topological structure and parameter into a text file. (Hint:use the matlab text compiler to write down the table 1 data, using the comma to separate the parameters, and save it use the name of 4_Power_System_Data.dbf)Q2. You are required to write out the program flow figure of forming a nodal admittance matrix. Hint. You are required to compile a program to form the Y bus Matrix, the following program is areference program to you.Figure : One-line diagram of power system For example ,from the textbook “power system analysis” No.2 edition 3 on page 61~62 NodalAdmittanceMatrix =1.0421 - 8.2429i -0.5882 +2.3529i 0 +3.6667i -0.4539 + 1.8911i-0.5882 + 2.3529i 1.0690 - 4.7274i 0 0Table 1:Transformer and transmissssion Line dataFrom Bus#To Bus# R(p.u) X(p.u) B(p.u)or ratio K Others 12 0.1 0.4 j0.01528 13 0 0.3 1.1 14 0.12 0.5 j0.01920 2 4 0.08 0.40 J0.014130 + 3.6667i 0 0 - 3.3333i 0-0.4539 + 1.8911i 0 0 0.9346 - 4.2616i5.The flow chartFigure : The flow chart of Forming Nodal Admittance MatrixThe program is:%function OutPut=The_Node_Admittance_Matrix(handles)%is a subroutine of PowerSystemCalculationfunction OutPut=The_Node_Admittance_Matrix(handles)%the following program is open a data file and get the Number of% Node and Branch data to form a nodal addmittance matrix%the following code is open a file and read the data of power system network[fname,pname] = uigetfile('*.dbf','Select the network parametre data-file'); TopoStructureAndBranchPara= csvread(fname);[NumberOfBranch,NumberOfPara]=size(TopoStructureAndBranchPara);Temporary1=max(TopoStructureAndBranchPara(:,1));Temporary2=max(TopoStructureAndBranchPara(:,2));if Temporary1 > Temporary2NumberOfNode=Temporary1;elseNumberOfNode=Temporary2;end%The following program is to form the Nodal Admittance Matrix% and the Topologic structure and Branch Parametres are arranged% I,J,R,X,C/K, and pay attention to the inpedence of transformer is in the% side of Node J and the ratio of transformer 1:K is in the side of Node Ifor CircleNumber1=1:NumberOfBranchfor CircleNumber2=1:NumberOfBranchNodalAdmittanceMatrix(CircleNumber1,CircleNumber2)=0;endendfor CircleNumber=1:NumberOfBranchif TopoStructureAndBranchPara(CircleNumber,5) > 0.85NodalAdmittanceMatrix(TopoStructureAndBranchPara(TopoStructureAndBranchPara(CircleNumber, 1),TopoStructureAndBranchPara(CircleNumber,1)))=...3Experiment2 Bus Impedance MatrixNodalAdmittanceMatrix(TopoStructureAndBranchPara(TopoStructureAndBranchPara(CircleNumber, 1),TopoStructureAndBranchPara(CircleNumber,1)))+...TopoStructureAndBranchPara(CircleNumber,5)^2/...(TopoStructureAndBranchPara(CircleNumber,3)+...j*TopoStructureAndBranchPara(CircleNumber,4)) ;NodalAdmittanceMatrix(TopoStructureAndBranchPara(CircleNumber,2),TopoStructureAndBranchPa ra(CircleNumber,2))=...NodalAdmittanceMatrix(TopoStructureAndBranchPara(CircleNumber,2),TopoStructureAndBranchPa ra(CircleNumber,2))+...1/((TopoStructureAndBranchPara(CircleNumber,3)+j*TopoStructureAndBranchPara(CircleNumber,4) ));NodalAdmittanceMatrix(TopoStructureAndBranchPara(CircleNumber,1),TopoStructureAndBranchPa ra(CircleNumber,2))=...NodalAdmittanceMatrix(TopoStructureAndBranchPara(CircleNumber,1),TopoStructureAndBranchPa ra(CircleNumber,2))...-TopoStructureAndBranchPara(CircleNumber,5)/...((TopoStructureAndBranchPara(CircleNumber,3)+j*TopoStructureAndBranchPara(CircleNumber,4))) ;NodalAdmittanceMatrix(TopoStructureAndBranchPara(CircleNumber,2),TopoStructureAndBranchPa ra(CircleNumber,1))=...NodalAdmittanceMatrix(TopoStructureAndBranchPara(CircleNumber,1),TopoStructureAndBranchPa ra(CircleNumber,2));elseNodalAdmittanceMatrix(TopoStructureAndBranchPara(CircleNumber,1),TopoStructureAndBranchPa ra(CircleNumber,1))=...NodalAdmittanceMatrix(TopoStructureAndBranchPara(CircleNumber,1),TopoStructureAndBranchPa ra(CircleNumber,1))+...+1/(TopoStructureAndBranchPara(CircleNumber,3)+...j*TopoStructureAndBranchPara(CircleNumber,4))+j*TopoStructureAndBranchPara(CircleNumber,5);4NodalAdmittanceMatrix(TopoStructureAndBranchPara(CircleNumber,2),TopoStructureAndBranchPa ra(CircleNumber,2))=...NodalAdmittanceMatrix(TopoStructureAndBranchPara(CircleNumber,2),TopoStructureAndBranchPa ra(CircleNumber,2))+...+1/(TopoStructureAndBranchPara(CircleNumber,3)+...j*TopoStructureAndBranchPara(CircleNumber,4))+j*TopoStructureAndBranchPara(CircleNumber,5)NodalAdmittanceMatrix(TopoStructureAndBranchPara(CircleNumber,1),TopoStructureAndBranchPa ra( CircleNumber,2))=...NodalAdmittanceMatrix(TopoStructureAndBranchPara(CircleNumber,1),TopoStructureAndBranchPa ra( CircleNumber,2))...-1/(TopoStructureAndBranchPara(CircleNumber,3)+...j*TopoStructureAndBranchPara(CircleNumber,4));NodalAdmittanceMatrix(TopoStructureAndBranchPara( CircleNumber,2),TopoStructureAndBranchPa ra(CircleNumber,1))=...NodalAdmittanceMatrix(TopoStructureAndBranchPara(CircleNumber,1),TopoStructureAndBranchPa ra( CircleNumber,2));endendThe result is:NodalAdmittanceMatrix =1.0421 - 8.2429i -0.5882 +2.3529i 0 +3.6667i -0.4539 + 1.8911i-0.5882 + 2.3529i 1.0690 - 4.7274i 0 00 + 3.6667i 0 0 - 3.3333i 0-0.4539 + 1.8911i 0 0 0.9346 - 4.2616i5Experiment2 Bus Impedance Matrix Experiment 2Power GridBus Impedance Matrix1. Objective•To write a simple program in MATLAB® for the algorithm of bus impedance matrix. 2. System RequirementComputer with MATLAB® 6 or above installed.3. Procedure1.0 Launch the MATLAB program.2.0 Go to FILE NEW M-file.63.0 Write a function Z = znbus (z) for the formation of the bus impedance matrix.4.0 z is the line input and contains three columns. The first two columns are the line bus numbersand the remaining columns contain the line resistance in per-unit.5.0 The function should return the bus impedance matrix.4. ExercisesUse the written function, Z = znbus(z) to obtain the Ybus of the following power system network:Example 1Figure 3: One-line diagram of power systemFor example ,from the textbook “power system analysis” No.2 edition 3 on page 61~62Table 1:Transformer and transmissssion Line dataFrom Bus# To Bus# R(p.u) X(p.u) B(p.u)or ratio K Others1 2 0.1 0.4 j0.015281 3 0 0.3 1.11 4 0.12 0.5 j0.019202 4 0.08 0.40 J0.01413Q2. You are required to write the Z bus into a text file. (Hint: use the matlab text compiler) Example 2For the system shown, form Zbus matrix using the building algorithmSolutionA line listApply Kron reduction to eliminate the last rowHint. You are required to compile a program to form the Z bus Matrix.the following program is a reference program to you.The program is:%function OutPut=The_Node_impedance_Matrix(handles)%is a subroutine of PowerSystemCalculationfunction OutPut=The_Node_impedance_Matrix(handles)%the following program is open a data file and get the Number of% Node and Branch data to form a nodal impedance matrix%the following code is open a file and read the data of power system network[fname,pname] = uigetfile('*.dbf','Select the network parametre data-file');Topo_Structure_And_Branch_Para= csvread(fname);%get the electric power system the number of branch and the parametre of% elements[NumberOfBranch,NumberOfPara]=size(Topo_Structure_And_Branch_Para);%Temporary1---temporary variable 1%Temporary2---temporary variable 2Temporary1=max(Topo_Structure_And_Branch_Para(:,1));Temporary2=max(Topo_Structure_And_Branch_Para(:,2));if Temporary1 > Temporary2NumberOfNode=Temporary1;elseNumberOfNode=Temporary2;end% The following program is to form the Nodal impedance Matrix% and the Topologic structure and Branch Parametres are arranged% I,J,R,X,C/K, and pay attention to the inpedence of transformer is in the% side of Node J and the ratio of transformer 1:K is in the side of Node %% set the initial value of Nodal Admittance Matrix to zerofor CircleNumber1=1:NumberOfNodefor CircleNumber2=1:NumberOfNodeNodal_impedance_Matrix(CircleNumber1,CircleNumber2)=0;endendfor CircleNumber=1:NumberOfBranchif Topo_Structure_And_Branch_Para(CircleNumber,5) > 0.85Nodal_impedance_Matrix(Topo_Structure_And_Branch_Para(Topo_Structure_And_Branch_Para(Cir cleNumber,1),Topo_Structure_And_Branch_Para(CircleNumber,1)))=...Nodal_impedance_Matrix(Topo_Structure_And_Branch_Para(Topo_Structure_And_Branch_Para(Cir cleNumber,1),Topo_Structure_And_Branch_Para(CircleNumber,1)))+Topo_Structure_And_Branch_P ara(CircleNumber,5)^2/(Topo_Structure_And_Branch_Para(CircleNumber,3)+...j*Topo_Structure_And_Branch_Para(CircleNumber,4)) ;Nodal_impedance_Matrix(Topo_Structure_And_Branch_Para(CircleNumber,2),Topo_Structure_And _Branch_Para(CircleNumber,2))=...Nodal_impedance_Matrix(Topo_Structure_And_Branch_Para(CircleNumber,2),Topo_Structure_And _Branch_Para(CircleNumber,2))+...1/((Topo_Structure_And_Branch_Para(CircleNumber,3)+j*Topo_Structure_And_Branch_Para(Circle Number,4)));Nodal_impedance_Matrix(Topo_Structure_And_Branch_Para(CircleNumber,1),Topo_Structure_And _Branch_Para(CircleNumber,2))=...Nodal_impedance_Matrix(Topo_Structure_And_Branch_Para(CircleNumber,1),Topo_Structure_And _Branch_Para(CircleNumber,2))...-Topo_Structure_And_Branch_Para(CircleNumber,5)/...((Topo_Structure_And_Branch_Para(CircleNumber,3)+j*Topo_Structure_And_Branch_Para(CircleN umber,4)));Nodal_impedance_Matrix(Topo_Structure_And_Branch_Para(CircleNumber,2),Topo_Structure_And _Branch_Para(CircleNumber,1))=...Nodal_impedance_Matrix(Topo_Structure_And_Branch_Para(CircleNumber,1),Topo_Structure_And _Branch_Para(CircleNumber,2));elseNodal_impedance_Matrix(Topo_Structure_And_Branch_Para(CircleNumber,1),Topo_Structure_And _Branch_Para(CircleNumber,1))=...Nodal_impedance_Matrix(Topo_Structure_And_Branch_Para(CircleNumber,1),Topo_Structure_And _Branch_Para(CircleNumber,1))+...+1/(Topo_Structure_And_Branch_Para(CircleNumber,3)+...j*Topo_Structure_And_Branch_Para(CircleNumber,4))+j*Topo_Structure_And_Branch_Para(Circle Number,5);Nodal_impedance_Matrix(Topo_Structure_And_Branch_Para(CircleNumber,2),Topo_Structure_And _Branch_Para(CircleNumber,2))=...Nodal_impedance_Matrix(Topo_Structure_And_Branch_Para(CircleNumber,2),Topo_Structure_And _Branch_Para(CircleNumber,2))+...+1/(Topo_Structure_And_Branch_Para(CircleNumber,3)+...j*Topo_Structure_And_Branch_Para(CircleNumber,4))+j*Topo_Structure_And_Branch_Para(Circle Number,5)Nodal_impedance_Matrix(Topo_Structure_And_Branch_Para(CircleNumber,1),Topo_Structure_And _Branch_Para( CircleNumber,2))=...Nodal_impedance_Matrix(Topo_Structure_And_Branch_Para(CircleNumber,1),Topo_Structure_And _Branch_Para( CircleNumber,2))...-1/(Topo_Structure_And_Branch_Para(CircleNumber,3)+...j*Topo_Structure_And_Branch_Para(CircleNumber,4));Nodal_impedance_Matrix(Topo_Structure_And_Branch_Para( CircleNumber,2),Topo_Structure_And _Branch_Para(CircleNumber,1))=...Nodal_impedance_Matrix(Topo_Structure_And_Branch_Para(CircleNumber,1),Topo_Structure_And _Branch_Para( CircleNumber,2));endendformat shortNodal_impedance_Matrix*inv(Nodal_impedance_Matrix)运行结果:Nodal_impedance_Matrix =1.0421e+000 -8.2429e+000i -5.8824e-001 +2.3529e+000i 0 +3.6667e+000i 0-5.8824e-001 +2.3529e+000i 5.8824e-001 -2.3377e+000i 0 00 +3.6667e+000i 0 0 -3.3333e+000i 00 0 0 4.5386e-001 -1.8719e+000iNodal_impedance_Matrix =1.0421e+000 -8.2429e+000i -5.8824e-001 +2.3529e+000i 0 +3.6667e+000i -4.5386e-001 +1.8911e+000i-5.8824e-001 +2.3529e+000i 1.0690e+000 -4.7274e+000i 0 00 +3.6667e+000i 0 0 -3.3333e+000i 0-4.5386e-001 +1.8911e+000i 0 0 9.3463e-001 -4.2616e+000ians =1.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 - 0.0000i 0.0000 - 0.0000i-0.0000 - 0.0000i 1.0000 - 0.0000i -0.0000 + 0.0000i -0.0000 - 0.0000i -0.0000 - 0.0000i -0.0000 - 0.0000i 1.0000 - 0.0000i -0.0000 0 - 0.0000i 0 + 0.0000i 0.0000 - 0.0000i 1.0000 + 0.0000i以上就是对阻抗矩阵的验证,其和其逆相乘为单位对角矩阵Experiment 3Gauss-Seidel Method 1. Objective• To write a simple program in MATLAB® for the algorithm to solution of nonlinear algebraic equations;• Known as the method of successive displacements. 2. DiscussionThe most common methods for solving nonlinear algebraic equations are Gauss-Seidel,Newtow-Rahpson, and quasi-Newton-Raphson methods. We start with one dimensional equations and then generalize to n-dimensional equations. 3. Mathmatics modelConsider the nonlinear equation 0)(=x f .The equation is broken into two parts thus:)(x g x =. We assume )0(xis an initial "guess" of the solution, then "refine" the solution using:)()0()1(x g x =This process is repeated thus)()1()2(x g x =and on the thn iteration we have: )()1()(-=n n x g x. If this process is convergent, then the successive solutions approach a value which is declared as the solution. Thus if at some step 1+k we have:ε≤-+)()1(k k x xwhere e ε is the desired "accuracy", then we claim the solution has been found to the accuracy specified.4. System RequirementComputer with MATLAB® 6 or above installed. 5. Procedure1.0 Launch the MATLAB program.2.0 Go to FILE NEW M-file.3.0 Write a function program of Gauss Seidel Method. 6. ExercisesExample: Using the Gauss-Seidel method to obtain the roots of the equation:0496)(23=-+-=x x x x fFirst the equation is expressed in a different form thus())(469123x g x x x =---=And the iteration can proceed. Take a good look at the shape of the iterations! Below is the program showing the process graphically (later showing how to do it iteratively).7.The flow chart of Gauss Seidel method (Omitted)8.Reference Program and result.程序是:clear allclcx0=0.5;n=0;while (abs(x0^3-6*x0^2+9*x0-4)>0.00001)x0=-(x0^3-6*x0^2-4)/9;y=x0;n=n+1;end结果是:n=1627 y=x0=0.99818clear allclcx0=2.5;n=0;while (abs(x0^3-6*x0^2+9*x0-4)>0.00001)x0=-(x0^3-6*x0^2-4)/9;y=x0;n=n+1;end结果是:n=7 y=x0=4仿照高斯--赛德尔法,我们可以写出简单的牛顿法的程序,如下:牛顿法解方程x0=0.5;n=0;while (abs((x0^3-6*x0^2+9*x0-4)/(3*x0^2-12*x0+9))>0.00001)dx0=-(x0^3-6*x0^2+9*x0-4)/(3*x0^2-12*x0+9);x0=x0+dx0;n=n+1;end结果是:dx0=1.7684e-005 n=15 x0=0.99998 y= -0.875x0=0.5;n=0;while (abs(x0^3-6*x0^2+9*x0-4)>0.00001)dx0=-(x0^3-6*x0^2+9*x0-4)/(3*x0^2-12*x0+9);x0=x0+dx0;n=n+1;end结果是: dx0=0.0011305 n=9 x0=0.99887 y= -0.875x0=3.5;n=0;while (abs(x0^3-6*x0^2+9*x0-4)>0.00001)dx0=-(x0^3-6*x0^2+9*x0-4)/(3*x0^2-12*x0+9);x0=x0+dx0;n=n+1;end结果是:dx0= -2.5283e-006 n=5 x0=4 y= -0.875Personal Summary:The experiment of bilingual class is over,here is my personal summary.In my opinion,first and foremost,I had to acknowledge that I have elementary know the base using of MATLAB,during approximately ten hours’hard working.Although I have spent ten hours or less on learning this software,I merely grasp the knowledge which is just like the tip of the iceberg.In terms with the application of this software,we just do some simple steps.For instance,the node admittance matrix of node impedance matrix in date input software,the experimental program input last run results,the corresponding node admittance matrix of node impedance matrix is obtained.Besides,I would say I haven’t master the method of how to edit a program.This is a pity.Nevertheless,I think it is just a program of time .I’ll pay more time on fulfill a deeper study.Last but not least,I am really appreciate for teacher’s patient teaching and conducting.Thank you very much!Because the experimental time coincides with exam review time, so I didn't understand a lot of knowledges in the experimental thoroughly, but I still hope the teacher can forgive me.。