課程設計電力系統(tǒng)短路故障的計算機算法程序設計

1、 2011-2012學年度下學期電力系統(tǒng)分析課程設計 電力系統(tǒng)短路故障的計算機 算法程序設計 1 課程設計說明與方案論證1.1設計說明在電力系統(tǒng)運行過程中，時常會發(fā)生故障，且大多是短路故障，一般指短路和斷線，分為簡單故障和復雜故障，一切不正常的相與相之間或相與地之間（對于中性點接地的系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況即為短路。電流劇增：設備發(fā)熱增加，若短路持續(xù)時間較長，可能使設備過熱甚至損壞;由于短路電流的電動力效應，導體間還將產(chǎn)生很大的機械應力，致使導體變形甚至損壞。電壓大幅度下降，對用戶影響很大。當短路發(fā)生地點離電源不遠而持續(xù)時間又較長時，并列運行的發(fā)電機可能失去同步，破壞系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，造成大面積停

2、電，這是短路最嚴重的后果。發(fā)生不對稱短路時,三相不平衡電流會在相鄰的通訊線路感應出電動勢,影響通訊。短路通常分為三相短路、單相接地短路、兩相短路和兩相接地短路。其中三相短路為對稱短路，后三者為不對稱短路。電力運行經(jīng)驗指出單相接地短路占大多數(shù)，因此分析與計算不對稱短路具有非常重要意義，鑒于學習過程的規(guī)律和重視基礎原理，在這里我做出對三相對稱短路的計算機算法。三相短路在電力系統(tǒng)中雖然發(fā)生的概率很小，但是一旦發(fā)生產(chǎn)生的影響非常嚴重，電力系統(tǒng)中設備的動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗都要以三相短路電流為依據(jù)，因此我選擇做是電力系統(tǒng)三相短路的計算程序，覺得更有意義。實現(xiàn)了三相短路計算的計算機實現(xiàn)。本程序輸入含有網(wǎng)絡拓撲

3、信息和電器元件的參數(shù)，輸出三相短路的短路電流和短路后網(wǎng)絡各節(jié)點的電壓參數(shù)和各支路的電流參數(shù)。并以文件的形式保存，方便用戶的讀取，打印。實現(xiàn)了設計的要求。 應用計算機進行電力系統(tǒng)計算，首先要建立電力系統(tǒng)相應的數(shù)學模型，如建立電力系統(tǒng)等效網(wǎng)絡和節(jié)點方程；其次是運用合理的計算方法計算結果，如三角分解法，LDU 分解法等；第三則是選擇合適的計算機語言編制計算程序，實現(xiàn)程序的準確性，提高精確度。本設計利用節(jié)點方程來實現(xiàn)電力系統(tǒng)三相短路計算。首先，根據(jù)給定的電力系統(tǒng)運行方式制定系統(tǒng)的一相等值網(wǎng)絡，計算出各元器件的參數(shù)，其次根據(jù)網(wǎng)絡方程利用變壓器和線路參數(shù)形成不含發(fā)電機和負荷的節(jié)點導納矩陣Y；然后，利用系統(tǒng)

4、形成的節(jié)點導納矩陣求解系統(tǒng)阻抗矩陣Z；第三則是應用節(jié)點阻抗矩陣計算短路電流。電力系統(tǒng)短路電流的實際工程計算中，許多實際問題的解決并不需要十分精確的結果。因此采用近似計算法，在建立系統(tǒng)節(jié)點方程時，采用網(wǎng)絡模型和參數(shù)做簡化處理，等值電路的制定通常將發(fā)電機作為含源支路，表示為節(jié)點注入電流源和節(jié)點電抗的形式；系統(tǒng)中存在同步發(fā)電機時，按發(fā)電機支路處理；同時，忽略發(fā)電機、變壓器和輸電線路的電阻，不計線路的電容，略去變壓器的勵磁電流，負荷忽略不計；在標幺參數(shù)計算時，選取各級平均額定電壓作為基準電壓，忽略元件的額定電壓和平均電壓的差別，認為變壓器變比的標幺值為1；此外，還假定所有的發(fā)電機的電勢具有相同的相位，

5、所有的元件僅用電抗表示，避免復數(shù)運算。三相對稱短路為金屬性短路。本課程設計的關鍵部分是利用系統(tǒng)節(jié)點導納矩陣形成節(jié)點阻抗矩陣，本程序采用LDU 分解法，然后利用節(jié)點導納矩陣和阻抗矩陣的乘積為單位矩陣列寫方程，節(jié)點導納矩陣經(jīng)LDU 分解后，回代求解系統(tǒng)阻抗矩陣。利用節(jié)點阻抗矩陣進行短路計算，首先利用故障前的節(jié)點注入電流和系統(tǒng)節(jié)點阻抗矩陣求取故障前系統(tǒng)的各節(jié)點電壓；然后，利用金屬短路時短路點殘壓為0,對地電阻為0，計算短路點電流；最后，利用故障前節(jié)點電壓、節(jié)點阻抗和短路點電流求得短路后各節(jié)點電壓和各支路電流。1.2 實現(xiàn)方式 matlab是一種解釋性語言，集成化，專門用于和數(shù)學相關的工程計算，數(shù)值運

6、算matlab是很簡便強大，它提供了基本的數(shù)學算法，例如矩陣運算、數(shù)值分析算法， MATLAB 集成了 2D 和 3D 圖形功能，以完成相應數(shù)值可視化的工作，并且提供了一種交互式的高級編程語言 M 語言，利用 M 語言可以通過編寫腳本或者函數(shù)文件實現(xiàn)用戶自己的算法。典型的應用于：數(shù)學和計算；算法開發(fā)；建模、模擬和原形化；數(shù)據(jù)分析，探索和可視化；科學與工程制圖 ；應用開發(fā)，包括圖形用戶界面的建立等廣大領域。但是由于客觀原因，對matlab的操作不是很熟練，還處于基礎學習階段，不利于設計的順利完成與實現(xiàn)。C語言是面向對象的基礎語言。更多的用于底層函數(shù)開發(fā)，軟件開發(fā)，單片機控制等，C語言是一種計算機

7、程序設計語言。它既具有高級語言的特點，又具有匯編語言的特點。它可以作為工作系統(tǒng)設計語言，編寫系統(tǒng)應用程序，也可以作為應用程序設計語言，編寫不依賴計算機硬件的應用程序。它的應用范圍廣泛，具備很強的數(shù)據(jù)處理能力，不僅僅是在軟件開發(fā)上，而且各類科研都需要用到C語言，適于編寫系統(tǒng)軟件，三維，二維圖形和動畫。具體應用比如單片機以及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)。它把高級語言的基本結構和語句與低級語言的實用性結合起來。C 語言可以像匯編語言一樣對位、字節(jié)和地址進行操作，而這三者是計算機最基本的工作單元。結構式語言代碼及數(shù)據(jù)的分隔化，即程序的各個部分除了必要的信息交流外彼此獨立。這種結構化方式可使程序層次清晰，便于使用、維

8、護以及調試。C 語言以函數(shù)形式提供給用戶，這些函數(shù)可方便的調用，并具有多種循環(huán)、條件語句控制程序流向，從而使程序完全結構化。功能齊全。具有各種各樣的數(shù)據(jù)類型，并引入了指針概念，可使程序效率更高。而且計算功能、邏輯判斷功能也比較強大，可以實現(xiàn)決策目的的游戲。適用范圍大。適合于多種操作系統(tǒng)，如Windows、DOS、UNIX等等；也適用于多種機型。C語言對編寫需要硬件進行操作的場合，明顯優(yōu)于其它高級語言，有一些大型應用軟件也是用C語言編寫的。主觀上分析，由于有C語言的學習基礎，對C語言的熟練程度更深，和興趣所在，決定選擇C語言實現(xiàn)設計目的。 2 總體設計2.1 功能實現(xiàn)輸入數(shù)據(jù)形成節(jié)點導納矩陣并進

9、行三角分解選擇故障節(jié)點f計算阻抗矩陣第f列元素利用公式（1.1）計算短路電流If利用公式（1.2）計算各節(jié)點電壓利用公式（1.3）計算指定支路電流輸出結果 圖 1-1 對稱短路計算原理圖 2.1 程序流程圖3.1.1 主程序流圖開始 N用戶界面進入操作選擇工作模式模式1模式2模式3進入創(chuàng)建系統(tǒng)子函數(shù)進入調取系統(tǒng)函數(shù)進入計算子函數(shù)是否改變短路點調出數(shù)據(jù)修改節(jié)點程序結束 圖 1-2 主流程圖 3 詳細設計3.1主要程序流程圖創(chuàng)建新數(shù)據(jù)輸入文件名輸入節(jié)點數(shù)、支路數(shù)、故障節(jié)點輸入電抗支路參數(shù)輸入發(fā)電機支路參數(shù)輸入電容支路參數(shù)開始結 束 圖 1-3 創(chuàng)建新數(shù)據(jù)3.1.2 調取數(shù)據(jù)程序開始輸入文件名輸出相

10、應參數(shù)進入下一個函數(shù)結 束 圖 1-4 調取數(shù)據(jù)3.1.4 改變節(jié)點子程序開始輸入短路節(jié)點讀取數(shù)據(jù)運算子程序結 束 圖1-6 改變節(jié)點子程序3.1.3 計算子程序 NY讀入?yún)?shù)求節(jié)點導納矩陣求取LDU分解因子表矩陣下三角求解完成？求取DUZj向量求取節(jié)點阻抗矩陣列向量求取短路點電流求取節(jié)點電壓求取支路電流建立文件存儲結果結 束 圖 1-5 計算子程序3.2 程序算法及變量說明 3.2.1網(wǎng)絡中任意一點電流計算公式： （ 1.1 ） 在不要求精確計算的場合，可以不計負荷電流的影響。在形成節(jié)點導納矩陣時，所有節(jié)點的負荷都略去不計，短路前網(wǎng)絡處于空載，各節(jié)點電壓的正常分量的標幺等于1。 （ 1.2

11、） 網(wǎng)絡任意節(jié)點電壓計算公式： （ 1.3 ）本程序中將電路的支路分為三類：電抗支路、電流支路、發(fā)電機直流，數(shù)據(jù)輸入時分開輸入格式如下：電抗支路：支路數(shù)、節(jié)點首端好、節(jié)點末端好，支路電抗值。發(fā)電機支路：發(fā)電機臺數(shù)、發(fā)電機接入點，發(fā)電機電勢、發(fā)電機之路電抗。電容支路：支路數(shù)、電容節(jié)點號，電容支路電抗值。程序中的變量定義如下：FILE *fp; /文件指針float If; /短路電流float V010; /節(jié)點電壓初值float In10; /注入電流float V10; /節(jié)點電壓float I10; /支路電流int count210; /數(shù)組用于儲存支路號float z1010; /儲存

12、支路電抗值float yjs1010; /存放計算導納矩陣中的中間值float ye10; /儲存發(fā)電機支路導納float Y1010; /節(jié)點導納矩陣float Z1010; /阻抗矩陣float dk; /電抗值int e110;float yc10; /節(jié)點對地電抗float ycjs10;int e10; /發(fā)電機接入點float E10;float Ig10;float Emid10;float ze10; /儲存發(fā)電機支路導納電力系統(tǒng)分析課程設計6int m,n,a,f,i=0,j=0,sd,md,butn,times,timesc;/*n 是節(jié)點數(shù)，a 是支路數(shù)，f 是短路點，i

13、 為行標，j 為列標*/1、文件讀入程序如下：printf("請輸入系統(tǒng)的節(jié)點數(shù)，支路數(shù)，故障節(jié)點n");scanf("%d%d%d",&n,&a,&f);fp=fopen(name,"w+");fprintf(fp,"系統(tǒng)參數(shù)如下所示:nn");fprintf(fp,"1.系統(tǒng)的節(jié)點數(shù)為%dn2.系統(tǒng)的支路數(shù)為%dn3.系統(tǒng)的短路點為%dnn",n,a,f);fprintf(fp,"支路電抗參數(shù)如下n");2、計算主程序如下：（1）、If=V0f-1

14、/Zf-1f-1;（短路電流計算）for(i=0;i<n;i+)Vi=V0i-Zif-1*If;（2）、for(i=0;i<n;i+)（導納矩陣計算）for(j=0;j<n;j+)Yii=Yii-yjsij;Yii=Yii-yei-ycjsi;for(i=0;i<n;i+)for(j=i+1;j<n;j+)Yij=yjsij;Yji=yjsij;3.3 程序代碼及注釋2.4.1 具體源程序代碼及其注釋見附錄3.4 實例測算 【例6-3】在如圖1-7 所示的電力系統(tǒng)中分別在節(jié)點1 和節(jié)點5 接入發(fā)電機支路，其標幺值參數(shù)為：=1.0, = j0.15, =j0.22

15、。在節(jié)點3 發(fā)生三相短路，計算短路電流及網(wǎng)絡中的電流分布。線路的電阻和電容略去不計，變壓器的標幺變比等于1。各元件參數(shù)的標幺值如下：=j0.105，=1.05，=j0.184，=0.03+j0.08，=0.024+j0.065，=0.018+j0.05，=j0.02，=j0.016，=j0.013。 圖 1-7 電力系統(tǒng)等值網(wǎng)絡 圖1-8 三相短路等值網(wǎng)絡由以上網(wǎng)絡圖可得計算過程如下：（1）形成輸入文件：系統(tǒng)參數(shù)如下所示:1.系統(tǒng)的節(jié)點數(shù)為52.系統(tǒng)的支路數(shù)為53.系統(tǒng)的短路點為3支路電抗參數(shù)如下=0.1050 =0.0650 =0.0800 =0.1840 =0.0500發(fā)電機接入點及其電抗

16、如下：共二臺發(fā)電機進入系統(tǒng)=0.1500 =0.2200=1.0000 =1.0000共0個節(jié)點有接地電容（2）計算輸出如下圖 計算結果如下：1、節(jié)點導納矩陣:-16.1905 9.52389.5238 -37.4084 15.3846 12.500015.3846 - 35.3846 20.000012.5000 20.0000 -37.9348 5.43485. 4348 -9.98022、節(jié)點阻抗矩陣:0.1181 0.0958 0.0902 0.0858 0.04670.0958 0.1629 0.1533 0.1459 0.07940.0902 0.1533 0.1860 0.161

17、1 0.08770.0858 0.1459 0.1611 0.1729 0.09410.0467 0.0794 0.0877 0.0941 0.15153、短路節(jié)點是:34、短路電流:If=5.37675、各節(jié)點電壓:V=0.5152 V2=0.1758 V3=0 V4=0.1336 V5=0.52826、發(fā)電機支路電流如下:Ig10=-3.2321Ig50=-2.14457、各支路電流:I12=-3.2321 I23=-2.7046 I24=-0.5275 I43=-2.6720 I54=-2.14451. 短路電流If=5.3767= 2.節(jié)點電壓V1=0.5152V2=0.1758V3=

18、0.0000V4=0.1336V5=0.5282=2. 發(fā)電機支路電流Ig【10】=-3.2321Ig【50】=-2.1445=3.各支路電流I【21】=-3.2321I【32】=-2.7046I【42】=-0.5275I【34】=-2.6720I【45】=-2.1445是否保存文件？保存請按Y，不保存請按N 圖1-9 對稱短路計算結果= 圖1-10 改變短路節(jié)點后運算結果【習題6-10】如圖3-9 所示網(wǎng)絡，略去負荷，試用節(jié)點阻抗矩陣法求節(jié)點5 發(fā)生三相短路時，短路點的短路電流及線路L-2、L-3 的電流。已知各元件參數(shù)如下：發(fā)電機G-1: = 120 MVA, x”d = 0.23; G-

19、2: = 60 MVA, x”d = 0.14變壓器T-1: = 120 MVA, Vs = 10.5%; T-2: = 60 MVA, Vs = 10.5%線路參數(shù)x1 = 0.4/km, b1 = 2.8×10-6 S/km線路長度L-1: 120 km, L-2: 80 km, L-3: 70 km取 = 120 MVA, = 圖1-11 電力系統(tǒng)網(wǎng)絡圖 圖1-12 三相短路等效網(wǎng)絡（1）、形成輸入文件：系統(tǒng)參數(shù)如下所示:1.系統(tǒng)的節(jié)點數(shù)為：52.系統(tǒng)的支路數(shù)為：53.系統(tǒng)的短路點為：5支路電抗參數(shù)如下：z3 5=0.29036 z4 5=0.25406 z3 4=0.4355

20、4 z1 3=0.1050 z2 4=0.2100發(fā)電機接入點及其電抗如下：共2 臺發(fā)電機進入系統(tǒng)：z1=0.2300 z2=0.2800e1=1.0500 e2=1.0500共3 個節(jié)點有接地電容：Y3=-32.372299 Y4=-34.077000 Y5=-43.185200 （2）、得到的輸出文件：計算結果如下：1、節(jié)點導納矩陣:-13.8716 9.5238-8.3333 4.76199.5238 -15.2329 2.2960 3.44404.7619 2.2960 -10.9646 3.93613.4440 3.9361 -7.35692、節(jié)點阻抗矩陣:0.1819 0.0616

21、 0.1600 0.1079 0.13260.0616 0.2078 0.0898 0.1536 0.12420.1600 0.0898 0.2330 0.1571 0.19320.1079 0.1536 0.1571 0.2689 0.21740.1326 0.1242 0.1932 0.2174 0.34273、短路節(jié)點是:54、短路電流：If=3.12635、各節(jié)點電壓:V1=0.6471 V2=0.6723 V3=0.4632 V4=0.3890 V5=06、發(fā)電機支路電流如下:Ig10=-1.7516Ig20=-1.34917、各支路電流: =-1.5954 =-1.5310 =-0

22、.1705 =-1.7516 =-1.3491請輸入新的短路節(jié)點5計算結果如下1.短路電流If=3.1263=2.各節(jié)點電壓V1=0.6471V2=0.6732V3=0.4632V4=0.3890V5=0.0000=3.發(fā)電機支路電流Ig【10】=-1.5954Ig【20】=-1.3491=4.各支路電流I【53】=-1.5953I【54】=-1.5310I【43】=-0.1705I【31】=-1.7516I【42】=-1.3491【習題6-11】電力系統(tǒng)等值電路如圖1-13 所示，支路阻抗的標幺值已注明圖中。（1）形成節(jié)點導納矩陣（或節(jié)點阻抗矩陣），并用以計算節(jié)點3 的三相短路電流。（2）另

23、選一種方法計算短路電流，并用以驗證（1）的計算結果。 網(wǎng)絡圖 經(jīng)過諾頓變換的網(wǎng)絡 圖 1-13 等值電路網(wǎng)絡由以上網(wǎng)絡可得輸入文件如下：系統(tǒng)參數(shù)如下所示:1.系統(tǒng)的節(jié)點數(shù)為：32.系統(tǒng)的支路數(shù)為：23.系統(tǒng)的短路點為：3支路電抗參數(shù)如下：z1 2=0.2000 z2 3=0.1000發(fā)電機接入點及其電抗如下：共2 臺發(fā)電機進入系統(tǒng)：z1=0.2000 z3=0.130435e1=1.0500 e3=0.913043共1 個節(jié)點有接地電容：Y2=-2.000000（2）、得到的輸出文件：計算結果如下：1、節(jié)點導納矩陣:-10.0000 5.00005.0000 -14.5000 10.00001

24、0.0000 -17.66672、節(jié)點阻抗矩陣:0.1394 0.0789 0.04460.0789 0.1577 0.08930.0446 0.0893 0.10713、短路節(jié)點是:34、短路電流：If=9.18755、各節(jié)點電壓:V1=0.6344 V2=0.2188 V3=06、發(fā)電機支路電流如下:Ig10=-2.0781Ig30=-7.00007、各支路電流: =-2.0781 =-2.18751.短路電流If=9.1875=2.各節(jié)點電壓V1=0.6344V2=0.2188V3=0.0000= 3.發(fā)電機支路電流Ig【10】=-2.0718Ig【20】=-7.0000=4.各支路電流

25、I【21】=-2.0718I【54】=-2.1875通過計算結果與算例答案的對比，計算結果與算例標準答案一樣，說明了程序計算方法和思路的準確性。說明本次課程設計基本達到了設計的要求。4 總 結 在歷經(jīng)多天的學習和實踐之后，終于完成了本次課程設計，學習到了相當多的寶貴經(jīng)驗是實際操作技巧。更加使我熟練了在電力系統(tǒng)設計過程中基本知識的重要性，學習應該先注重基礎，再加強實踐實際處理能力，才能達到能夠將理論轉化為實踐的本領，能夠勝任未來工作中的任務和需要。另外編程能力也是一個強有力的本領應該多實踐，多做事。加強對專業(yè)軟件的了解與學習，能夠在發(fā)展中不斷充實自己增長自己的才干，能夠利用多種手段與方法解決問題

26、難題，以便能夠以最優(yōu)最好的方式解決挑戰(zhàn)性難題，增加解決困難的幾率。本系統(tǒng)中，只解決了電力系統(tǒng)中對稱短路的問題，對不對稱短路還沒有解決，在電力系統(tǒng)運行過程中，時常會發(fā)生故障，且大多是短路故障。短路通常分為三相短路、單相接地短路、兩相短路和兩相接地短路。其中三相短路為對稱短路，后三者為不對稱短路。電力運行經(jīng)驗指出單相接地短路占大多數(shù)，因此分析與計算不對稱短路具有非常重要意義。分析計算不對稱短路方法很多，目前實際最常用的方法是對稱分量法。而以對稱分量法為核心的計算方法又可有解析法和計算機程序算法等，本論文的主要工作即介紹這兩種計算方法。解析法，是將微分方程代數(shù)化、暫態(tài)分析穩(wěn)態(tài)化、不對稱轉化為對稱并疊

27、加完成不對稱故障的分析與計算。計算機程序算法是在形成三個序網(wǎng)的節(jié)點導納矩陣后，對其應用高斯消去法求得故障端點等值阻抗，根據(jù)故障類型選用相應公式計算各序電流、電壓，進而合成三相電流、電壓。所以今后可以講不對稱短路引入設計范疇。參考文獻（1）電力系統(tǒng)分析（上冊） 華中科技大學出版社 何仰贊（2）電力系統(tǒng)故障的計算機輔助分析 重慶大學出版社 米麟書等（3）電力系統(tǒng)故障分析 清華大學出版社 周榮光（4）短路電流實用計算方法 電力工業(yè)出版社 西安交通大學等附 錄主程序及注釋（這里只給出主要計算程序）：#include <stdio.h>#include <conio.h>#inc

28、lude <windows.h>聲明外部函數(shù)extern void create();extern void load();extern void quit();extern void change(char name20);extern void calculate(char name20)float If; /短路電流float V010; /節(jié)點電壓初值float In10; /注入電流float V10; /節(jié)點電壓float I10; /支路電流int count210; /數(shù)組用于儲存支路號float z1010; /儲存支路電抗值float yjs1010; /存放計

29、算導納矩陣中的中間值float ye10; /儲存發(fā)電機支路導納float Y1010; /節(jié)點導納矩陣float Z1010; /阻抗矩陣float dk; /電抗值int e110;float yc10; /節(jié)點對地電抗float ycjs10;int e10; /發(fā)電機接入點float E10;float Ig10;float Emid10;float ze10; /儲存發(fā)電機支路導納int m,n,a,f,g,i=0,j=0,sd,md,butn,times,timesc;/*n是節(jié)點數(shù)，a是支路數(shù)，f是短路點，i為行標，j為列標for(i=0;i<10;i+)yci=0;ycj

30、si=0;Ei=0;Emidi=0;for(i=0;i<10;i+) /初始賦V0i=0;for(j=0;j<10;j+)zij=0;Yij=0;/*讀取系統(tǒng)參數(shù)*/fp=fopen(name,"r");fscanf(fp,"系統(tǒng)參數(shù)如下所示:nn");fscanf(fp,"1.系統(tǒng)的節(jié)點數(shù)為%dn2.系統(tǒng)的支路數(shù)為%dn3.系統(tǒng)的短路點為%dnn",&n,&a,&f);/*讀電抗*/fscanf(fp,"支路電抗參數(shù)如下n");for(m=0;m<a;m+) fscanf

31、(fp,"z%d %d=%ft",&sd,&md,&dk);i=sd-1;j=md-1;count0m=sd;count1m=md;zij=dk;zji=dk;printf("系統(tǒng)支路電抗如下：n");for(m=0;m<a;m+)i=count0m-1;j=count1m-1;printf("z%d%d = %.4fn",count0m,count1m,zij);fscanf(fp,"nn發(fā)電機接入點及其電抗如下：");fscanf(fp,"共%d臺發(fā)電機進入系統(tǒng)n&quo

32、t;,&times);for(m=0;m<times;m+)fscanf(fp,"z%d=%ft",&em,&zem);fscanf(fp,"n");for(m=0;m<times;m+)fscanf(fp,"e%d=%ft",&em,&Em);printf("輸入的發(fā)電機支路電抗為n");for(m=0;m<times;m+)printf("z%d=%ft",em,zem);for(m=0;m<times;m+)for(m=0;m

33、<times;m+)printf("e%d=%ft",em,Em);for(m=0;m<times;m+)printf("%d",em);/*讀取節(jié)點對地電容*/fscanf(fp,"n共%d個節(jié)點有接地電容n",&timesc);if(timesc>0)for(m=0;m<timesc;m+)fscanf(fp,"Y%d=%ft",&e1m,&ycm);printf("n系統(tǒng)有%d個節(jié)點電容n",timesc);for(m=0;m<time

34、sc;m+)printf("z%d0=%f ",e1m,ycm);fclose(fp);/*計算節(jié)點阻抗矩陣*/for(m=0;m<10;m+)yem=0;for(m=0;m<times;m+)for(j=0;j<n;j+)if(j=(em-1)yej=1/zem;Emidj=Em;for(m=0;m<timesc;m+)for(j=0;j<n;j+)if(j=(e1m-1)ycjsj=1/ycm;/*系統(tǒng)支路導納*/for(i=0;i<n;i+)for(j=0;j<n;j+)if(zij=0)yjsij=0;elseyjsij=1

35、/zij;/*導納矩陣*/for(i=0;i<n;i+)for(j=0;j<n;j+)Yii=Yii-yjsij;Yii=Yii-yei-ycjsi;for(i=0;i<n;i+)for(j=i+1;j<n;j+)Yij=yjsij;Yji=yjsij;printf("nn節(jié)點導納矩陣為");for(i=0;i<n;i+)printf("n");for(j=0;j<n;j+)if(Yij=0)printf(" ");elseprintf("%8.4f ",Yij);float l

36、1010;float d1010;float u1010;int kk;float sum;for(i=0;i<10;i+)for(j=0;j<10;j+)lij=0;dij=0;uij=0;for(i=0;i<10;i+)lii=1;uii=1;/*迭代法求解*/for(i=0;i<n;i+) sum=0;if(i<1)dii=Yii;elsefor(kk=0;kk<i;kk+)sum=sum+ukki*ukki*dkkkk;dii=Yii-sum;for(j=i+1;j<n;j+)sum=0;if(i<1)uij=Yij/dii;elsefo

37、r(kk=0;kk<i;kk+)sum=sum+ukki*ukkj*dkkkk;uij=(Yij-sum)/dii;/*LDU屏幕顯示*/printf("nD矩陣如下所示");for(i=0;i<n;i+)printf("n");for(j=0;j<n;j+)if(dij=0)printf(" ");elseprintf("%8.4f ",dij)printf("nU矩陣如下所示");for(i=0;i<n;i+)printf("n");for(j=0

38、;j<n;j+)if(uij=0)printf(" ");elseprintf("%8.4f",uij);printf("n節(jié)點阻抗矩陣如下所示");float fi10;float h10;for(j=0;j<10;j+)fij=0;hj=0;for(j=0;j<n;j+)for(i=0;i<n;i+)if(i-j)<0)fii=0;else if(i-j)=0)fii=1;else sum=0;for(kk=0;kk<i;kk+)sum=sum-ukki*fikk;fii=sum;for(i=0

39、;i<n;i+)if(i<j)hi=0;elsehi=fii/dii;for(i=n-1;i>=0;i-)if(i=(n-1)Zij=hi;else sum=0;for(kk=i+1;kk<n;kk+)sum=sum-uikk*Zkkj;Zij=hi+sum ;for(i=0;i<n;i+)for(j=0;j<n;j+)Zij=-Zij;for(i=0;i<n;i+)printf("n");for(j=0;j<n;j+)printf("%.4f ",Zij);getch();system("cls

40、");/*計算短路電壓電流網(wǎng)絡中電流分布*/*注入電流計算*/printf("tttt短路計算結果如下nn");for(i=0;i<n;i+)Ini=(Emidi)*(yei);/*注入節(jié)點電壓初值*/for(i=0;i<n;i+)for(j=0;j<n;j+)V0i=V0i+Inj*Zji;/*節(jié)點電壓初值*/If=V0f-1/Zf-1f-1;for(i=0;i<n;i+)Vi=V0i-Zif-1*If;printf("1、短路電流：nIf=%.4fn*n2、各節(jié)點電壓為n",If);for(i=0;i<n;i+

41、)if(i<f-1)|(i>f-1)printf("V%d=%.4fn",i+1,Vi);elseprintf("V%d=0.0000n",i+1,Vi);printf("*n");printf("3、發(fā)電機支路電流如下:n");for(m=0;m<times;m+)for(i=0;i<n;i+)if(i+1=em)Igem=-(Em-Vi)/zem;printf("Ig%d0=%.4fn",em,Igem);for(m=0;m<a;m+) i=count0m-1;

42、j=count1m-1;Ii=(Vj-Vi)/zij;printf("I%d%d=%.4fn",count1m,count0m,Ii);/*儲存文件*/printf("是否保存文件，保存請按，不保存按");scanf("%d",&g);switch(g)case 1:char outputname20;printf("5、你輸入一個文件名用以保存數(shù)據(jù)n");scanf("%s",outputname);fp=fopen(outputname,"w+");fprintf

43、(fp,"計算結果如下：n1、節(jié)點導納矩陣:");for(i=0;i<n;i+)fprintf(fp,"n");for(j=0;j<n;j+)if(Yij=0)fprintf(fp," ");elsefprintf(fp,"%8.4f ",Yij);fprintf(fp,"n2、節(jié)點阻抗矩陣:");for(i=0;i<n;i+)fprintf(fp,"n");for(j=0;j<n;j+)fprintf(fp,"%7.4f ",Zi

44、j);fprintf(fp,"n3、短路節(jié)點是:%d",f);fprintf(fp,"n4、短路電流:If=%.4f",If);fprintf(fp,"n5、各節(jié)點電壓:n");for(i=0;i<n;i+)if(i<f-1)|(i>f-1)fprintf(fp,"V%d=%.4ft",i+1,Vi);elsefprintf(fp,"V%d=0t",i+1,Vi);fprintf(fp,"n6、發(fā)電機支路電流如下:n");for(m=0;m<times

45、;m+)for(i=0;i<n;i+)printf("*n4、各支路電流為n");if(i+1=em)Igem=-(Em-Vi)/zem;fprintf(fp,"Ig%d0=%.4fn",em,Igem);fprintf(fp,"n6、各支路電流:n");for(m=0;m<a;m+)i=count0m-1;j=count1m-1;if(Vi>Vj)Ii=(Vj-Vi)/zij;fprintf(fp,"I%d%d=%.4ft",count0m,count1m,Ii);elseIi=(Vi-Vj)/

46、zij;fprintf(fp,"I%d%d=%.4ft",count1m,count0m,Ii);fclose(fp);break;/*短路計算完成，選擇操作*/ printf("*n");printf("短路計算已經(jīng)完成，請選擇下列操作n 新建一個系統(tǒng)請按");printf("n 加載已保存的系統(tǒng)請按n 更改原系統(tǒng)短路點請按");printf("n 退出請按");scanf("%d",&butn);system("cls");switch(but

47、n)case 1:create();break;case 2:load();break;case 3:change(name);break;case 4:quit();break;void create()char name20;char answer;FILE *fp;int n,a,f,i=0,j=0,sd,md,butn,times,nodeexist;/n,a,f分別為節(jié)點數(shù)、支路數(shù)、短路點float dk;int e10; /儲存發(fā)電機接入節(jié)點float ae10; /對應的發(fā)電機電勢float b10; /發(fā)電機支路電抗/*輸入文件*/printf("請輸入您想要創(chuàng)建系統(tǒng)

48、名稱(如xx.txt)用以保存系統(tǒng)參數(shù)n");scanf("%s",name); /輸入文件名/*輸入系統(tǒng)參數(shù)*/printf("請輸入系統(tǒng)的節(jié)點數(shù)，支路數(shù)，故障節(jié)點n");scanf("%d%d%d",&n,&a,&f);fp=fopen(name,"w+");fprintf(fp,"系統(tǒng)參數(shù)如下所示:nn");fprintf(fp,"1.系統(tǒng)的節(jié)點數(shù)為%dn2.系統(tǒng)的支路數(shù)為%dn3.系統(tǒng)的短路點為%dnn",n,a,f);fprintf

49、(fp,"支路電抗參數(shù)如下n");printf("請輸入支路首端號、支路末端號、支路電抗值n");for(i=0;i<a;i+)scanf("%d%d%f",&sd,&md,&dk);fprintf(fp,"z%d %d=%.4ft",sd,md,dk);/*發(fā)電機電抗*/fprintf(fp,"nn發(fā)電機接入點及其電抗如下：");printf("請輸入發(fā)電機臺數(shù)：n");scanf("%d",&times);printf("請輸入發(fā)電機接入點、電勢以及支路電抗n");for(i=0;i<times;i+)scanf("%d%f%f",&ei,&aei,&bi);/*寫入文件*/fprintf(fp,"共%d臺發(fā)電機進入系統(tǒng)n",times);for(i=0;i<times;i+)printf("%fn",aei);getch();for(i=0;i<times;i+)fprintf(fp,"z%d=%.4ft",ei