电力系统潮流及短路电流计算程序

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一、作业要求

编写程序计算图1所示算例系统的潮流及三相短路电流。 潮流计算：方法不限，计算系统的节点电压和相角。

短路电流：4号母线发生金属性三相短路时（zf=0），分别按照精确算法和近似算法计算短路电流、系统中各节点电压以及网络中各支路的电流分布，并对两种情况下的计算结果进行比较。

二、电路图及参数

7289354f(3)61 图1 3机9节点系统 表1 9节点系统支路参数

支路 1~4 2~7 3~9 4~5 4~6 5~7 6~9 7~8 8~9 R（p.u.） 0 0 0 0.01 0.017 0.032 0.039 0.0085 0.0119 X（p.u.） 0.0576 0.0625 0.0586 0.085 0.092 0.161 0.17 0.072 0.1008 B/2(TK) （p.u.） 1.0 1.0 1.0 0.088 0.079 0.153 0.179 0.0745 0.1045 精选范本

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表2 9节点系统发电机参数

发电机编号 1 2 3 节点类型 平衡 PV PV PG（p.u.） VG（p.u.） 1.63 0.85

表3 9节点系统负荷参数

1.04 1.025 1.025 ?（p.u.） xd0.3 0.3 0.3 E?（p.u.） 1.137 1.211 1.043 节点编号 4 5 6 7 8 9

三、计算步骤

节点类型 PQ PQ PQ PQ PQ PQ Pi（p.u.） 0 1.25 0.9 0 1 0 Qi（p.u.） 0 0.5 0.3 0 0.35 0 (1) 进行系统正常运行状态的潮流计算，求得Ui(0) (2) 形成不含发电机和负荷的节点导纳矩阵YN；

?)和导纳yi(?1/jxdi?)的并联组合；(3) 将发电机表示为电流源Ii(?Ei?/jxdi节点负荷用恒阻

抗的接地支路表示；形成包括所有发电机支路和负荷支路的节点导纳矩阵Y，即在YN中的发电机节点和负荷节点的自导纳上分别增加发电机导纳yi和负荷导纳yLD,i（yLD,i?SLD,iPLDi?jQLDi?）； Vi2Vi2?1*(4) 利用Z?Y，计算节点阻抗矩阵，从而得到阻抗矩阵中的第f列；

(5) 利用公式(6-7)或(6-10)计算短路电流；

精选范本

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(6) 利用公式(6-8)或(6-11)计算系统中各节点电压；

(7) 利用公式(6-9)计算变压器支路的电流；对输电线路利用П型等值电路计算支路电流。

四、计算结果

节点导纳矩阵Yn： Columns 1 through 5

0 -17.3611i 0 0 0 +17.3611i 0 0 0 -16.0000i 0 0 0 0 0 0 -17.0648i 0 0 0 +17.3611i 0 0 3.3074 -39.3089i -1.3652 +11.6041i 0 0 0 -1.3652 +11.6041i 2.5528 -17.3382i 0 0 0 -1.9422 +10.5107i 0 0 0 +16.0000i 0 0 -1.1876 + 5.9751i 0 0 0 0 0 0 0 0 +17.0648i 0 0

Columns 6 through 9

0 0 0 0 0 0 +16.0000i 0 0 0 0 0 0 +17.0648i -1.9422 +10.5107i 0 0 0 0 -1.1876 + 5.9751i 0 0 3.2242 -15.8409i 0 0 -1.2820 + 5.5882i 0 2.8047 -35.4456i -1.6171 +13.6980i 0 0 -1.6171 +13.6980i 2.7722 -23.3032i -1.1551 + 9.7843i -1.2820 + 5.5882i 0 -1.1551 + 9.7843i 2.4371 -32.1539i

电压幅值：

1.0400 1.0250 1.0250 1.0258 0.9956 1.0127 1.0258 1.0159 1.0324

电压相角：

0 0.1620 0.0814 -0.0387 -0.0696 -0.0644 0.0649 0.0127 0.0343

节点有功：

0.7164 1.6300 0.8500 0.0000 -1.2500 -0.9000 -0.0000 -1.0000 -0.0000

节点无功：

0.2705 0.0665 -0.1086 0.0000 -0.5000 -0.3000 -0.0000 -0.3500 -0.0000

修正后的节点导纳矩阵Y： Columns 1 through 5

精选范本

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0 -20.6944i 0 0 0 +17.3611i 0 0 0 -19.3333i 0 0 0 0 0 0 -20.3982i 0 0 0 +17.3611i 0 0 3.3074 -39.3089i -1.3652 +11.6041i 0 0 0 -1.3652 +11.6041i 3.8716 -17.6627i 0 0 0 -1.9422 +10.5107i 0 0 0 +16.0000i 0 0 -1.1876 + 5.9751i 0 0 0 0 0 0 0 0 +17.0648i 0

Columns 6 through 9

0 0 0 0 0 0 +16.0000i 0 0 0 0 0 0 +17.0648i -1.9422 +10.5107i 0 0 0 0 -1.1876 + 5.9751i 0 0 4.1321 -16.0184i 0 0 -1.2820 + 5.5882i 0 2.8047 -35.4456i -1.6171 +13.6980i 0 0 -1.6171 +13.6980i 3.7323 -23.6669i -1.1551 + 9.7843i -1.2820 + 5.5882i 0 -1.1551 + 9.7843i 2.4371 -32.1539i

节点阻抗矩阵Z的第4列： 0.0463 + 0.1252i 0.0329 + 0.0693i 0.0316 + 0.0707i 0.0552 + 0.1493i 0.0589 + 0.1204i 0.0562 + 0.1226i 0.0397 + 0.0838i 0.0416 + 0.0814i 0.0378 + 0.0845i

精确计算结果： 短路电流： 模值： 6.4459 相角： -71.9365

节点电压模值：

0.1831 0.5687 0.5427 0.0000 0.1466 0.1506 0.4537 0.4463 精选范本

0 0.4495