电力系统计算机辅助分析试验报告Word文件下载.doc
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注意画图时使用标题，横纵坐标及网格线等命令。
3.
%%%%%%%%%%%%%%%%%
clear,clc,close
mUsm=200;
%的幅值
aUsm=（pi/180）*（+90）;
%的相角
Usm=mUsm*exp（j*aUsm）;
%用于计算
w=100*pi;
r1=22;
l=0.05;
r2=33;
c=0.0001;
z1=r1+j*w*l;
z2=r2/（j*w*c*r2+1）;
Ucm=Usm*z2/（z1+z2）;
mUcm=abs（Ucm）%求幅值
aUcm=angle（Ucm）%求相角
T=4*2*pi/w;
%用w表示，T表示四个周波
N=100;
%画图的点数
dt=T/N;
%两点间隔，即采样频率
dt:
T;
fork=1:
101%画波形
us（k）=mUsm*cos（w*t（k）+aUsm）;
uc（k）=mUcm*cos（w*t（k）+aUcm）;
end
plot（t,us,t,uc）%注意区分两条曲线的线型和颜色
gridon
title（'
'
）
xlabel（'
'
fontsize'
16）%fontsize’,16表示横坐标的字体大小为16
ylabel（'
legend（'
us'
uc'
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
一、讨论
1、MATLAB软件是什么？
有什么特点？
答：
Matlab是一个高级的矩阵/阵列语言，它包含控制语句、函数、数据结构、输入和输出和面向对象编程特点。
用户可以在命令窗口中将输入语句与执行命令同步，也可以先编写好一个较大的复杂的应用程（M文件）后再一起运行。
特点：
1.编程效率高，2.用户使用方便，3.扩充能力强，交互性好，4.移植性和开放性很好，5.语句简单，内涵丰富，6.高效方便的矩阵和数组运算，7.方便的绘图功能。
3.如何获得命令或函数的帮助文档？
答：
MATLAB的各个函数，不管是内建函数、M文件函数、还是MEX文件函数等，一般它们都有M文件的使用帮助和函数功能说明，各个工具箱通常情况下也具有一个与工具箱名相间的M文件用来说明工具箱的构成内容等，在MATLAB命令窗口中，可以通过指令来获取这些纯文本的帮助信息。
通常能够起到帮助作用，获取帮助信息的指令有help、lookfor、which、doc、get、type等。
实验二 电力系统计算中常用的数值算法及电力网络的数学模型
1、用因子表法求解电路方程中的节点电压；
A=[1/10+1/15-1/10-1/15-1
-1/101/10+1/50+1/30-1/500
-1/15-1/501/15+1/50+1/300
1000];
B=[00010];
[n,m]=size（A）;
fori=1:
n
A（i,i）=1/A（i,i）;
forj=i+1:
A（i,j）=A（i,j）*A（i,i）;
end
fork=i+1:
forj=i+1:
A（k,j）=A（k,j）-A（k,i）*A（i,j）;
end
disp（'
矩阵A的因子表为：
）;
disp（A）
B（i）=B（i）*A（i,i）;
B（j）=B（j）-A（j,i）*B（i）;
fori=n-1:
-1:
1
2
B（j-1）=B（j-1）-A（j-1,i+1）*B（i+1）;
在因子表的基础上求解线性方程组的解为：
x='
disp（B）
2、将图2.1中的电压源分别改为2V、4V、6V、8V时，用因子表进行求解，体会该算法带来的益处；
①电压源改为2V
②电压源改为4V
③电压源改为6V
④电压源改为8V
3、上机验证课本例17.6－17.7的计算结果；
①例17.6
②例17.7
4、设计系统变更时修改导纳矩阵的函数（参考课本P.323），并调试通过，给出导纳矩阵修正函数的调用规则及其主要的实现代码。
%n=input（'
请输入节点数:
n='
%nl=input（'
请输入支路数:
nl='
%B=input（'
请输入由支路参数形成的矩阵:
B='
%X=input（'
请输入由节点号及其对地阻抗形成的矩阵:
X='
n=4;
nl=4;
B=[120.08+0.4i010;
230.1+0.4i010;
340.3i010;
130.12+0.5i010];
X=[10;
20;
30;
40]
Y=zeros（n）;
ifX（i,2）~=0;
p=X（i,1）;
Y（p,p）=1./X（i,2）;
end
nl
ifB（i,6）==0
p=B（i,1）;
q=B（i,2）;
else
p=B（i,2）;
q=B（i,1）;
Y（p,q）=Y（p,q）-1./（B（i,3）*B（i,5））;
Y（q,p）=Y（p,q）;
Y（q,q）=Y（q,q）+1./（B（i,3）*B（i,5）^2）+B（i,4）./2;
Y（p,p）=Y（p,p）+1./B（i,3）+B（i,4）./2;
disp（'
导纳矩阵Y=:
disp（Y）
B1=input（'
请输入追加支路参数形成的矩阵:
B1='
%B1=[340.3i01.20];
%B1=[120.3i010];
%B1=[140.3i010];
%B1=[350.3i010];
z=B1（3）;
%ifB1（6）==0
%p=B1
（1）;
q=B1
（2）;
%else
%p=B1
（2）;
q=B1
（1）;
%end
p=B1
（1）;
ifB1（6）==1
B1（5）=1/（B1（5））;
ifB1
（2）>
Y（p,p）=Y（p,p）+1/z;
Y（p,q）=-1/z;
Y（q,p）=-1/z;
Y（q,q）=（1/z）+B1（4）;
ifY（p,q）==0
Y（p,p）=Y（p,p）+1/z;
Y（q,q）=Y（q,q）+1/z;
Y（p,q）=-1/z;
ifY（p,q）~=0&
&
B1
（2）<
=n
fori=1:
ifB（i,1）==B1
（1）&
B（i,2）==B1
（2）
ifB（i,5）==B1（5）
Y（p,p）=Y（p,p）+1/z;
Y（p,q）=Y（p,q）-1/z;
Y（q,p）=Y（q,p）-1/z;
else
K1=B1（5）;
K=B（i,5）;
Y（p,p）=Y（p,p）+（K1^2-K^2）*（1/z）;
Y（q,q）=Y（q,q）;
Y（p,q）=Y（p,q）-（K1-K）*（1/z）;
Y（q,p）=Y（q,p）-（K1-K）*（1/z）;
end
end
ifB1
（2）<
n=n;
Y1=zeros（n）;
forj=1:
n
Y1（i,j）=Y（i,j）;
end
ifB1
（2）>
n=n+1;
新的导纳矩阵Y1='
disp（Y1）;
仿真结果：
X=
10
20
30
40
0.9346-4.2949i-0.4808+2.4038i-0.4539+1.8911i0
-0.4808+2.4038i1.0690-4.7568i-0.5882+2.3529i0
-0.4539+1.8911i-0.5882+2.3529i1.0421-7.5773i0+3.3333i
000+3.3333i0-3.3333i
B1=[340.3i01.20];
新的导纳矩阵Y1=
-0.4539+1.8911i-0.5882+2.3529i1.0421-9.0440i0+4.0000i
000+4.0000i0-3.3333i
思考题：
1、高斯消去法与因子表法有何异同？
因子表法是以高斯消去法为基础求解线性方程组的一种方法，当线性方程组的系数矩阵不变，而常数项发生变化时，采用因子表法可避免系数矩阵的重复运算。
因子表法首先要建立因子表，然后用因子表对常数项进行消去、回代，从而求出线性方程组的解。
2、节点导纳阵与节点阻抗阵之间有何关系，二者之间如何转换？
电力系统的网络方程式一般都用节点方程式表示，节点方程有导纳型和阻抗型两种。
节点导纳矩阵具有对称、稀疏、可以根据网络接线图直接写出、易于修改的特点；
节点阻抗矩阵是节点导纳矩阵的逆阵，它具有对称、满阵的特点，它不能由网络接线图直接写出，通常由支路追加法形成。
实验三 短路电流计算
合并课本第18章例程。
即要求实现计算指定节点各种故障条件下，各支路的故障电流分布情况。
其中对于实用算法，可只提供计算电抗。
尽量使用先前实验中已封装好的函数。
2.用新程序验证第18章的各例题。
（注意短路电流曲线绘制时，至少包含5~7个点）
W=3;
switchW
case1
clc
clearall
NF=1
fori1=1:
NF
clear;
n1=3
n2=3
n0=3
nl1=5
nl2=5
nl0=5
Lf=1%单相接地短路为1横向故障为0
f=3
If=0
zf=0
zg=0
B1=[010.15i010;
020.075i010;
120.1i010;
130.1i010;
230.1i010]
B2=[010.15i010;
B0=[010.05i010;
020.025i010;
120.2i010;
130.2i010;
230.2i010]
A1=[111;
1-1./2-i*sqrt（3）/2-1./2+i*sqrt（3）/2;
1-1./2+i*sqrt（3）/2-1./2-i*sqrt（3）/2]
Vcs=[1;
1;
1]
Z1=zeros（n1）;
Z2=zeros（n2）;
Z0=zeros（n0）;
Y1=zeros（n1）;
Y2=zeros（n2）;
Y0=zeros（n0）;
V1=zeros（n1,1）;
V2=zeros（n2,1）;
V0=zeros（n0,1）;
I1=zeros（nl1,1）;
I2=zeros（nl2,1）;
I0=zeros（nl0,1）;
form1=1:
3
m=0;
ifm1==1
nl=nl1;
B=B1;
Z=Z1;
n=n1;
elseifm1==2
nl=nl2;
B=B2;
Z=Z2;
n=n2;
elseifm1==3
nl=nl0;
B=B0;
Z=Z0;
n=n0;
Z=zeros（n）;
V=zeros（n）;
I=zeros（nl）;
fork1=1:
p=B（k1,1）;
q=B（k1,2）;
ifB（k1,6）==0
k=1./B（k1,5）;
elsek=B（k1,5）;
ifp==0
ifq>
m%追加接地树支
Z（q,q）=B（k1,3）;
m=m+1;
else%追加接地连支
m
Z（i,m+1）=-Z（i,q）;
Z（m+1,i）=-Z（q,i）;
Z（m+1,m+1）=Z（q,q）+B（k1,3）;
forj=1:
Z（i,j）=Z（i,j）-Z（i,m+1）*Z（m+1,j）./Z（m+1,m+1）;
Z（i,m+1）=0
m+1
Z（m+1,i）=0
elseifq>
m%追加不接地树支
Z（i,q）=Z（i,p）*k;
Z（q,i）=Z（p,i）*k;
Z（q,q）=k^2*Z（p,p）+k^2*B（k1,3）;
else
m%追加不接地连支
Z（i,m+1）=k*Z（i,p）-Z（i,q）;
Z（m+1,i）=k*Z（p,i）-Z（q,i）;
Z（m+1,m+1）=k^2*Z（p,p）+Z（q,q）-2*k*Z（p,q）+k^2*B（k1,3）;
m
Z（i,m+1）=0;
Z（m+1,i）=0;
Z1=Z;
Z2=Z;
Z0=Z;
end%以上程序求出正,负,零序对应的阻抗阵
ifIf==0%求出横向故障的阻抗阵
Z1（f,f）=Z1（f,f）;
Z2（f,f）=Z2（f,f）;
Z0（f,f）=Z0（f,f）;
else%求出纵向故障的阻抗阵
Z1（f,f）=Z1（f,f）+Z1（1,1）-2*Z1（f,1）;
Z2（f,f）=Z2（f,f）+Z2（1,1）-2*Z2（f,1）;
Z0（f,f）=Z0（f,f）+Z0（1,1）-2*Z0（f,1）;
end%-----------------故障点自阻抗--------------------------------
ifLf==1%求出正负零序短路节点的电流标幺值
Z4=Z2（f,f）+Z0（f,f）+3*zf;
k2=1;
;
k0=1;
I1（f）=Vcs（f）./（Z1（f,f）+Z4）;
I2（f）=k2*I1（f）;
I0（f）=k0*I1（f）;
a1=I1（f）;
a2=I2（f）;
a0=I0（f）;
elseifLf==2%两相短路
Z4=Z2（f,f）+2*zf;
k2=-1;
k0=0;
elseifLf==3%两相接地短路
Z4=zf+（Z2（f,f）+zf）*（Z0（f,f）+zf+3*zg）./（Z2（f,f）+Z0（f,f）+2*zf+3*zg）;
k2=-（Z0（f,f）+zf+3*zg）./（Z2（f,f）+Z0（f,f）+2*zf+3*zg）;
k0=-（Z2（f,f）+zf）./（Z2（f,f）+Z0（f,f）+2*zf+3*zg）;
elseifLf==4%单相断线
Z4=zf+（Z2（f,f）+zf）*（Z0（f,f）+zf）./（Z2（f,f）+Z0（f,f）+2*zf）;
k2=-（Z0（f,f）+zf）./（Z2（f,f）+Z0（f,f）+2*zf）;
k0=-（Z2（f,f）+zf）./（Z2（f,f）+Z0（f,f）+2*zf）;
elseifLf==5%两相断线
故障点处的正序电流标幺值为:
disp（a1）;
故障点处的负序电流标幺值为:
disp（a2）;
故障点处的零序电流标幺值为:
disp（a0）;
n1%求出各节点的电压标幺值
V1（i）=Vcs（i）-I1（f）*Z1（i,f）;
%正序
n2
V2（i）=-I2（f）*Z2（i,f）;
%负序
n0
V0（i）=-I0（f）*Z0（i,f）;
%零序
各节点的正序电压标幺值（节点号从小到大排）:
disp（V1）;
各节点的负序电压标幺值（节点号从小到大排）:
disp（V2）;
各节点的零序电压标幺值（节点号从小到大排）:
disp（V0）;
3
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