南昌大學(xué)電力系統(tǒng)分析實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、南昌大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)類型：口驗(yàn)證綜合口設(shè)計(jì)口創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)日期：實(shí)驗(yàn)成績(jī)：一、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱電力網(wǎng)數(shù)學(xué)模型模擬實(shí)驗(yàn)二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求：本實(shí)驗(yàn)通過對(duì)電力網(wǎng)數(shù)學(xué)模型形成的計(jì)算機(jī)程序的編制與調(diào)試，獲得形成電力網(wǎng)數(shù)學(xué)模型：節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的計(jì)算機(jī)程序，使數(shù)學(xué)模型能夠由計(jì)算機(jī)自行形成，即根據(jù)已知的電力網(wǎng)的接線圖及各支路參數(shù)由計(jì)算程序運(yùn)行形成該電力網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)加深學(xué)生對(duì)電力網(wǎng)數(shù)學(xué)模型概念的理解，學(xué)會(huì)運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)建立電力系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，掌握數(shù)學(xué)模型的形成過程及其特點(diǎn)，熟悉各種常用應(yīng)用軟件，熟悉硬件設(shè)備的使用方法，加強(qiáng)編制調(diào)試計(jì)算機(jī)程序的能力，提高工程計(jì)算的能力，學(xué)習(xí)如何將理論知識(shí)和實(shí)際工程問題結(jié)合起來

2、。三、主要儀器設(shè)備及耗材計(jì)算機(jī)、軟件（已安裝，包括各類編程軟件C語(yǔ)言、C+、VB、VC等、應(yīng)用軟件MATLAB等）、移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備（學(xué)生自備，軟盤、U盤等）四、實(shí)驗(yàn)步驟1、將事先編制好的形成電力網(wǎng)數(shù)學(xué)模型的計(jì)算程序原代碼由自備移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備導(dǎo)入計(jì)算機(jī)。（1）編程思想I無變壓器支路的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣計(jì)算方法。以下語(yǔ)句用于輸入題目已知節(jié)點(diǎn)之間的導(dǎo)納和阻抗值：z=input（請(qǐng)輸入由節(jié)點(diǎn)號(hào)對(duì)應(yīng)的阻抗形成的矩陣：z=）;y=input（請(qǐng)輸入由節(jié)點(diǎn)號(hào)對(duì)應(yīng)導(dǎo)納形成的矩陣：y=）;%其中,.：即為i節(jié)點(diǎn)對(duì)地導(dǎo)納，兩節(jié)點(diǎn)之間無直接相連的通路則/輸入為0，輸入為inf（即無窮大），也輸入為inf。以下語(yǔ)句用于計(jì)算無變

3、壓器支路的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣：for(i=1:n)for(j=1:n)Y(i,i)=sum(y(i,:),2)+sum(1./z(i,:),2);ifj=iY(i,j)=Y(i,i);elseY(i,j)=-1/z(i,j);endendend%其中，對(duì)角線元素):=.:.二+二;:=.:.二+工_:非對(duì)角線元素Yij=y(k1:kkzkz/(k-l)k*kz/(l-k)1:kkzkz/(k-l)k*kz/(l-k)當(dāng)節(jié)點(diǎn)a，b間接有變壓器支路時(shí)（見圖i）,當(dāng)然可以用n型等值電路，然后按照上述原則形成導(dǎo)納矩陣。但在實(shí)際應(yīng)用程序中，往往直接計(jì)算變壓器支路對(duì)導(dǎo)納矩陣的影響。根據(jù)圖1-5-1可以寫出節(jié)點(diǎn)a

4、，b的自導(dǎo)納和節(jié)點(diǎn)間的互導(dǎo)納增量分別如下：節(jié)點(diǎn)a的自導(dǎo)納改變量式（1-1）：圖1圖1變壓器支路的n型等值電路I-1)節(jié)點(diǎn)j的自導(dǎo)納改變量式I-1)節(jié)點(diǎn)j的自導(dǎo)納改變量式(1-2)：I-2)增加節(jié)點(diǎn)i,j間的互導(dǎo)納式(1-3)：I-3)注意：在輸入電路已知參數(shù)時(shí)，將k以矩陣形式輸入，若i、j兩節(jié)點(diǎn)之間無變壓器，貝応.=1,G-：=1),若i、j之間有變壓器則將靠近變壓器的一端記為節(jié)點(diǎn)j，靠近阻抗的一端記為節(jié)點(diǎn)i,輸入人員將輸入為變壓器變比，而廠以1輸入。程序段中for(i=1:n)for(j=1:n)ifk(i,j)=1y(j,i)=(1-k(i,j)/(k(i,j)*k(i,j)*z(i,j)

5、;y(i,j)=(k(i,j)-1)/(k(i,j)*z(i,j);z(i,j)=k(i,j)*z(i,j);z(j,i)=z(i,j);endendend%判斷兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間是否有變壓器，如果k二】則對(duì)節(jié)點(diǎn)之間的導(dǎo)納和阻抗矩陣進(jìn)行修改，得到新的汀和二源代碼如下：clcclearn=input(請(qǐng)輸入節(jié)點(diǎn)數(shù)：n=);z=input(請(qǐng)輸入由節(jié)點(diǎn)號(hào)對(duì)應(yīng)的阻抗形成的矩陣：z=);y=input(請(qǐng)輸入由節(jié)點(diǎn)號(hào)對(duì)應(yīng)導(dǎo)納形成的矩陣：y=);k=input(請(qǐng)輸入變比：k=);Y=zeros(n);for(i=1:n)for(j=1:n)ifk(i,j)=1y(j,i)=(1-k(i,j)/(k(i,j)

6、*k(i,j)*z(i,j);y(i,j)=(k(i,j)-1)/(k(i,j)*z(i,j);z(i,j)=k(i,j)*z(i,j);z(j,i)=z(i,j);endendendfor(i=1:n)for(j=1:n)Y(i,i)=sum(y(i,:),2)+sum(1./z(i,:),2);ifj=iY(i,j)=Y(i,i);elseY(i,j)=-1/z(i,j);endendend2、在相應(yīng)的編程環(huán)境下對(duì)程序進(jìn)行組織調(diào)試。3、應(yīng)用計(jì)算例題驗(yàn)證程序的計(jì)算效果。將例題中的已知條件如下依次輸入:n=5z=inf0.105iinfinfinf;0.105iinf0.024+0.065i0

7、.03+0.08iinf;inf0.024+0.065iinf0.018+0.05iinf;inf0.03+0.08i0.018+0.05iinf0.184i;infinfinf0.184iinfy=00000;000+0.0160i0+0.0200i0;00+0.0160i00+0.0130i0;00+0.0200i0+0.0130i00;00000k=1.00001.05001.00001.00001.0000;1.00001.00001.00001.00001.0000;1.00001.00001.00001.00001.0000;1.00001.00001.00001.00001.00

8、00;1.00001.00001.00000.96001.00004、對(duì)調(diào)試正確的計(jì)算程序進(jìn)行存儲(chǔ)、打印。5、完成本次實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理結(jié)果運(yùn)行自行設(shè)計(jì)的程序，把結(jié)果與手工計(jì)算結(jié)果相比較，驗(yàn)證所采用方法及所編制程序運(yùn)行的正確性。1手算節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣：詳細(xì)計(jì)算過程見課本P73例4-1其結(jié)果為：0.0000-j9.52380.0000+j9.07030000.0000+j9.07039.1085-i33.1002j13.5388-4.9989j10.9589-4.106900j13.5388-4.998911.3728-j31.2151j17.7053-6.373900j10.958

9、9-4.1069j17.7053-6.373910.4835-j34.52830.0000+j5.66120000.0000+j5.66120.0000-j5.43482用matlab程序計(jì)算節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣實(shí)驗(yàn)結(jié)果：1234510.0000-9.5238i0.0000+9.0703i0.0000+O.OOOOi0.0000+O.OOOOi0.0000+O.OOOOi20.0000+9.0703i9.1.085-33.1001i-4.99&04-13.538Si-4.10964-10.9589i0.00004-O.OOOOi30.0000+O.OOOOi49990+1.3.53S8i11.3729

10、-31.2153-6.3739+17.7054i0.0000+O.OOOOi40.0000+O.OOOOi-4.1096+1.0.9589i-6.3739+17.7054i104835-34.5284i0.0000+5.6612i50.0000+O.OOOOi0.00004-O.OOOOi0.00004-O.OOOOi0.00004-5.6612i0.0000-5.434Bi對(duì)比可知通過比較，發(fā)現(xiàn)得到的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣中大部分的數(shù)據(jù)是相同的，只是少部分的結(jié)果有微小誤差。這也就說明了手算能得到同樣的結(jié)果，但我們發(fā)現(xiàn)用一般手算計(jì)算節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣比用計(jì)算機(jī)編程計(jì)算節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣繁瑣了很多，而一個(gè)系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)數(shù)

11、不可能是幾個(gè)，而是由許多的節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的，若在此時(shí)用一般手算計(jì)算節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣，這就顯得非常復(fù)雜，在實(shí)際操作過程當(dāng)中也沒有那么多的時(shí)間去讓我們?nèi)ビ檬炙阌?jì)算節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣。所以在電力系統(tǒng)中我們往往都是采用計(jì)算機(jī)編程計(jì)算節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣，這樣大大提高了工作效率。六、思考討論題或體會(huì)或?qū)Ω倪M(jìn)實(shí)驗(yàn)的建議1什么是輸入阻抗？什么是轉(zhuǎn)移阻抗？網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)的方法有哪些？答：輸入阻抗：在節(jié)點(diǎn)i單獨(dú)注入電流而所有其他節(jié)點(diǎn)的注入電流都等于0時(shí)，在節(jié)點(diǎn)i產(chǎn)生的電壓同注入電流之比，即等于節(jié)點(diǎn)i的自阻抗，即輸入阻抗。轉(zhuǎn)移阻抗：節(jié)點(diǎn)i單獨(dú)施加Ei時(shí)，該電勢(shì)與其在節(jié)點(diǎn)j產(chǎn)生的短路電流Ij之比即等于節(jié)點(diǎn)i、j之間的轉(zhuǎn)移阻抗。網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)方法：星網(wǎng)

12、變換法，高斯消去法。簡(jiǎn)述節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的形成的過程，節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的階數(shù)與系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)數(shù)有什么關(guān)系？節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的互導(dǎo)納yij在數(shù)值上等于什么？舉例說明當(dāng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)，如何修改？答：節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣階數(shù)等于系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)數(shù)；節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的互導(dǎo)納y.在數(shù)值上等于聯(lián)接節(jié)點(diǎn)i、j的支路導(dǎo)納的負(fù)值；ij節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的修改（1）從網(wǎng)絡(luò)的原有節(jié)點(diǎn)i引出一條導(dǎo)納為.:亡的支路，同時(shí)增加一個(gè)節(jié)點(diǎn)k，由于節(jié)點(diǎn)數(shù)加1,導(dǎo)納矩陣將增加一行一列。新增的對(duì)角線元素込尸二上。新增的非對(duì)角線元素中，只有匚-：丄，其余的元素都為矩陣的原有部分，只有節(jié)點(diǎn)i的自導(dǎo)納應(yīng)增加二二=在網(wǎng)絡(luò)的原有節(jié)點(diǎn)i、j之間增加一條導(dǎo)納為汀的支路。由于只增加

13、支路，不增加節(jié)點(diǎn)，故導(dǎo)納矩陣的階次不變。因而只要對(duì)與節(jié)點(diǎn)i、j有關(guān)的元素分別增添以下的修改增量即可：二:=二匚=：.,，二.=二：=-：其余元素都不用修改。在網(wǎng)絡(luò)的原有節(jié)點(diǎn)i、j之間切除一條導(dǎo)納為汀的支路，這種情況可以當(dāng)做是在i、j節(jié)點(diǎn)間增加一條導(dǎo)納為-.：,的支路來處理，因此,導(dǎo)納矩陣中有關(guān)元素的修正增量為二:=二=一，二=二；=舉例：如將例4-1中節(jié)點(diǎn)4、5間變壓器變比由k=0.96改為k=0.98后作節(jié)點(diǎn)5454導(dǎo)納矩陣的修改：變比修改后，相當(dāng)于先切除變比為k的變壓器，再接入變比為k的變壓器。與5454之相關(guān)的4、5節(jié)點(diǎn)的導(dǎo)納值要發(fā)生變化，而網(wǎng)絡(luò)的其他元素不發(fā)生變化。利用例4-1中結(jié)果，

14、與節(jié)點(diǎn)4、5有關(guān)的導(dǎo)納矩陣元素的修正增量應(yīng)為AY55=0,AY4410.982xj0.18410.962xj0.184=j0.2382AY=AY544510.98xj0.18410.96xj0.184=-j0.1155則變比變化后Y=10.4835-j34.5283+j0.2382=10.4835-j34.290144=Y=j5.6612-j0.1155=j5.5457=-j5.4348節(jié)點(diǎn)電壓方程的求解方法有哪些？答：直接求解法和高斯消去法簡(jiǎn)述節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣元素的物理意義及其形成。答：節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣中=:=.當(dāng)k=i時(shí)，上述公式說明，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中除節(jié)點(diǎn)i以外，所有節(jié)點(diǎn)都接地時(shí)，從節(jié)點(diǎn)i注入網(wǎng)絡(luò)的電流

15、同施加于節(jié)點(diǎn)i的電壓之比，即等于節(jié)點(diǎn)i的自導(dǎo)納二。換句話說，自導(dǎo)納二是節(jié)點(diǎn)i以外所有節(jié)點(diǎn)都接地時(shí)節(jié)點(diǎn)i對(duì)地的總導(dǎo)納。當(dāng)k=i時(shí)，公式說明，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中除節(jié)點(diǎn)k以外所有接地都接地時(shí)，從節(jié)點(diǎn)i流入網(wǎng)絡(luò)的電流同施加于節(jié)點(diǎn)k的電壓之比，即等于節(jié)點(diǎn)k、i之間的互導(dǎo)納匚.。在這種情況下，節(jié)點(diǎn)i的電流實(shí)際上是自網(wǎng)絡(luò)流出并流入地中的電流，所以應(yīng)等于節(jié)點(diǎn)k、i之間的支路導(dǎo)納的負(fù)值。七、參考資料電力系統(tǒng)分析何仰贊華中科技大學(xué)出版社電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析陳珩中國(guó)電力出版社電力系統(tǒng)暫態(tài)分析李光琦中國(guó)電力出版社電力系統(tǒng)計(jì)算水利電力出版社一、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱電力網(wǎng)數(shù)學(xué)模型模擬實(shí)驗(yàn)二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求：本實(shí)驗(yàn)通過對(duì)電力網(wǎng)數(shù)學(xué)模型形成的計(jì)算

16、機(jī)程序的編制與調(diào)試，獲得形成電力網(wǎng)數(shù)學(xué)模型：節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的計(jì)算機(jī)程序，使數(shù)學(xué)模型能夠由計(jì)算機(jī)自行形成，即根據(jù)已知的電力網(wǎng)的接線圖及各支路參數(shù)由計(jì)算程序運(yùn)行形成該電力網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)加深學(xué)生對(duì)電力網(wǎng)數(shù)學(xué)模型概念的理解，學(xué)會(huì)運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)建立電力系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，掌握數(shù)學(xué)模型的形成過程及其特點(diǎn)，熟悉各種常用應(yīng)用軟件，熟悉硬件設(shè)備的使用方法，加強(qiáng)編制調(diào)試計(jì)算機(jī)程序的能力，提高工程計(jì)算的能力，學(xué)習(xí)如何將理論知識(shí)和實(shí)際工程問題結(jié)合起來。三、主要儀器設(shè)備及耗材計(jì)算機(jī)、軟件（已安裝，包括各類編程軟件C語(yǔ)言、C+、VB、VC等、應(yīng)用軟件MATLAB等）、移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備（學(xué)生自備，軟盤、U盤等）四、實(shí)驗(yàn)

17、步驟6、將事先編制好的形成電力網(wǎng)數(shù)學(xué)模型的計(jì)算程序原代碼由自備移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備導(dǎo)入計(jì)算機(jī)。7、在相應(yīng)的編程環(huán)境下對(duì)程序進(jìn)行組織調(diào)試。8、應(yīng)用計(jì)算例題驗(yàn)證程序的計(jì)算效果。9、對(duì)調(diào)試正確的計(jì)算程序進(jìn)行存儲(chǔ)、打印。10、完成本次實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理結(jié)果運(yùn)行自行設(shè)計(jì)的程序，把結(jié)果與手工計(jì)算結(jié)果相比較，驗(yàn)證所采用方法及所編制程序運(yùn)行的正確性。實(shí)驗(yàn)程序：clearclc;z=inf,0.10+0.40i,0.3i,0.12+0.50i;0.10+0.40i,inf,inf,0.08+0.40j;0.3i,inf,inf,inf;0.12+0.50i,0.08+0.40i,inf,inf;（各支路

18、的阻抗）y=0,0.01528i,0,0.01920j;0.01528i,0,0,0.01413j;各支路的導(dǎo)納）0,0,0,0;各支路的導(dǎo)納）0.01920i,0.01413i,0,0;Y=zeros(4,4);for(i=1:4),for(j=1:4),ifi=jY(i,j)=Y(i,j)elseY(i,j)=-1.0/z(i,j)endendendfor(i=1:4),for(j=1:4),Y(i,i)=Y(i,i)+y(i,j)+1.0/z(i,j)endendY(1,1)=Y(1,1)-1.0/z(3,1)+1.1*1.1/z(3,1)(對(duì)變壓器支路的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行修正)Y(1,3)=

19、Y(1,3)*1.1Y(3,1)=Y(3,1)*1.1運(yùn)行結(jié)果，實(shí)驗(yàn)結(jié)果導(dǎo)納截圖：1.0421-8.2429i-0.5882+2.3529io+:3.666Ti-0.4539+1.8911i-0.5882+2.3529i1.0690-4.T2T4i0-0.4808+2.4038i0+3.6667i0o-:3.3333i0-0.4539+1.8911i-0.4808+2.4038i00.9346-4.2616irestart手工計(jì)算結(jié)果：Yyyzzz11=140+120+1/12+1/14+1.1*1.1/13=j0.01920+j0.01528+1/(0.10+j0.40)+1/(0.12+j

20、0.50)+1.1*1.1/j0.3=1.0241-j8.2429YY12=21=-1/z12=1/(0.10+j0.40)=-0.5882+j2.3529YYz13=31=-1.1/13=-1.1/j0.3=j3.667YYz14=41=-1/14=1/(0.12+j0.50)=-0.4539+j1.8911Yyyzz22=210+240+1/21+1/24=j0.01528+j0.01413+1/(0.10+j0.40)+1/(0.08+j0.40)=1.069-j4.7274YYz24=42=-1/24=-1/(0.08+j0.40)=-0.4808+j2.4038Yz33=1/13=1

21、/(j0.3)=-j3.333Yyyzz44=410+420+1/14+1/42=j0.01920+j0.01413+1/(0.12+j0.50)+1/(0.08+j0.40)=0.9346-j4.2616六、思考討論題或體會(huì)或?qū)Ω倪M(jìn)實(shí)驗(yàn)的建議1什么是輸入阻抗？什么是轉(zhuǎn)移阻抗？網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)的方法有哪些？答：輸入阻抗就是指節(jié)點(diǎn)的自阻抗Z即節(jié)點(diǎn)i單獨(dú)注入電流I時(shí)，在節(jié)點(diǎn)i產(chǎn)生iii電壓V與電流I之比；轉(zhuǎn)移阻抗Z就是指節(jié)點(diǎn)i單獨(dú)注入電勢(shì)，與在短路點(diǎn)jiiji產(chǎn)生的電流之比；網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)方法有高斯消去法：也就是帶有節(jié)點(diǎn)電流移置的星網(wǎng)變換；簡(jiǎn)述節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的形成的過程，節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的階數(shù)與系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)數(shù)有什么關(guān)系

22、？節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的互導(dǎo)納yij在數(shù)值上等于什么？舉例說明當(dāng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)，如何修改？答：(1)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的形成過程：列寫節(jié)點(diǎn)電壓方程：以零電位點(diǎn)為計(jì)算節(jié)點(diǎn)電壓參考點(diǎn)，根據(jù)基爾霍夫電流定律，寫出各獨(dú)立節(jié)點(diǎn)電流平衡方程，經(jīng)整理后形成矩陣方程：YV二I。矩陣Y就是所求節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣。(2)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣階數(shù)等于系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)數(shù)(注：不包括接地點(diǎn))。節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的互導(dǎo)納Y數(shù)值上等于節(jié)點(diǎn)i、間支路導(dǎo)納的負(fù)值，即-y。ijij對(duì)于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)生的變化主要有這幾種形式：從網(wǎng)絡(luò)的原有節(jié)點(diǎn)i引出一條支路；在網(wǎng)絡(luò)的原有節(jié)點(diǎn)ij之間增加一條支路；在網(wǎng)絡(luò)的原有節(jié)點(diǎn)之間切除一條支路。下面如將例中節(jié)點(diǎn)1、間變壓器變比由K13=

23、l.l改為K=1后作節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的修改:變比修改后，相當(dāng)于先切除變比為1.1的變壓器，再接入變比為1的變壓器。與之相關(guān)的1、3節(jié)點(diǎn)的導(dǎo)納值Y33、丫弘Yi3要發(fā)生變化，而網(wǎng)絡(luò)的其他元素不發(fā)生變化。利用上述的計(jì)算結(jié)果11=Yz11=Y11-1.1*1.1/+1/13=1.0241-j8.2429-1.1*1.1/j0.3+1/j0.3=1.0241-j7.5429Y33=33=1/(j0.3)=-j3.333Yz13=31=-1/13=-j3.333節(jié)點(diǎn)電壓方程的求解方法有哪些？答;節(jié)點(diǎn)電壓方程的求解方法有：直接求解法和高斯消去法簡(jiǎn)述節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣元素的物理意義及其形成。答：節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣元素的物理

24、意義：在節(jié)點(diǎn)k單獨(dú)注入電流，在節(jié)點(diǎn)k產(chǎn)生的電壓同注入電流之比，即等于節(jié)點(diǎn)k的自阻抗Z;在節(jié)點(diǎn)i產(chǎn)生的電壓同節(jié)點(diǎn)k注kk入電流之比，即等于節(jié)點(diǎn)k和節(jié)點(diǎn)i之間的互阻抗Z。ik節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣的形成：將節(jié)點(diǎn)電壓方程：YV二I改寫成ZI二V,式中Z二Y-1就是阻抗矩陣七、實(shí)驗(yàn)體會(huì)通過本次實(shí)驗(yàn)，對(duì)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的求解有了更深的認(rèn)識(shí)，特別是怎么求解一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的支路節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納和有變壓器的支路的導(dǎo)納有了更深的了解。為以后在求解類似的問題中有了一定的基礎(chǔ)。通過實(shí)驗(yàn)?zāi)馗羌由盍藢?duì)求解的過程，應(yīng)先怎么辦，再怎么做有了了解。還有在本次實(shí)驗(yàn)中對(duì)于MATLAB的使用有了一定的基礎(chǔ)，雖然時(shí)間很短，但在實(shí)驗(yàn)之后對(duì)于用MATLAB軟件來

25、求解電力系統(tǒng)中問題總是有一定的方便性認(rèn)識(shí)更深。八、參考資料電力系統(tǒng)分析何仰贊華中科技大學(xué)出版社電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析陳珩中國(guó)電力出版社7.電力系統(tǒng)暫態(tài)分析李光琦中國(guó)電力出版社8.電力系統(tǒng)計(jì)算水利電力出版社實(shí)驗(yàn)素材：南昌大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)：專業(yè)班級(jí)：實(shí)驗(yàn)類型：口驗(yàn)證綜合設(shè)計(jì)口創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)日期：12.7實(shí)驗(yàn)成績(jī)：一、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱電力系統(tǒng)短路計(jì)算實(shí)驗(yàn)二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求：目的：通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)加深學(xué)生的基本概念，掌握電力系統(tǒng)的特點(diǎn)，使學(xué)生通過系統(tǒng)進(jìn)行物理模擬和數(shù)學(xué)模擬，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行電力系統(tǒng)計(jì)算和仿真實(shí)驗(yàn)，以達(dá)到理論聯(lián)系實(shí)際的效果。通過電子計(jì)算機(jī)對(duì)電力系統(tǒng)短路等計(jì)算的數(shù)學(xué)模擬，分析電力系統(tǒng)的故障計(jì)算方法、實(shí)現(xiàn)工

26、程計(jì)算的功能。提高處理電力系統(tǒng)工程計(jì)算問題的實(shí)際能力，以及實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)仿真的過程分析。要求：1、使學(xué)生掌握對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算、仿真試驗(yàn)的方法，了解實(shí)驗(yàn)對(duì)電力系統(tǒng)分析研究的必要性和意義。2、使學(xué)生掌握使用實(shí)驗(yàn)設(shè)備計(jì)算機(jī)和相關(guān)計(jì)算軟件、編程語(yǔ)言。3、應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)完成電力系統(tǒng)的短路計(jì)算。4、應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)及相關(guān)軟件對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行仿真。三、主要儀器設(shè)備及耗材每組計(jì)算機(jī)1臺(tái)、相關(guān)計(jì)算軟件1套四、實(shí)驗(yàn)步驟將事先編制好的形成電力網(wǎng)數(shù)學(xué)模型的計(jì)算程序原代碼由自備移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備導(dǎo)入計(jì)算機(jī)。在相應(yīng)的編程環(huán)境下對(duì)程序進(jìn)行組織調(diào)試。應(yīng)用計(jì)算例題驗(yàn)證程序的計(jì)算效果。對(duì)調(diào)試正確的計(jì)算程序進(jìn)行存儲(chǔ)、打印。完成本次實(shí)驗(yàn)的實(shí)

27、驗(yàn)報(bào)告。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理結(jié)果運(yùn)行自行設(shè)計(jì)的程序，把結(jié)果與例題的計(jì)算結(jié)果相比較，驗(yàn)證所采用的短路電流計(jì)算方法及程序運(yùn)行的正確性。如果采用的是近似計(jì)算方法，還需分析由于近似所產(chǎn)生的誤差是否在運(yùn)行范圍內(nèi)。實(shí)驗(yàn)程序：clearclc;z=0.2i,inf,0.51i,inf;inf,4i,0.59i,inf;0.51i,0.59i,inf,1.43i;inf,inf,1.43i,inf;y=0,0,0,0;0,0,0,0;0,0,0,0;0,0,0,0;f=4;Y=zeros(4,4);for(i=1:4),for(j=1:4),ifi=jY(i,j)=Y(i,j)elseY(i,j)=-1.0/z

28、(i,j)endendendfor(i=1:4),for(j=1:4),Y(i,i)=Y(i,i)+y(i,j)+1.0/z(i,j)endendZ=inv(Y);If=1/Z(f,f);實(shí)驗(yàn)結(jié)果：If=0-0.48902i實(shí)驗(yàn)結(jié)果：If=0-0.48902i0-6.9608iD+1.9603i0-6.9608iD+1.9603i0-0.0-I.S449i0*1.6949i0*IJSOBi0+rem0-3550i0+0上劉3i0t0.6993i0-Q刪i實(shí)驗(yàn)例題所給結(jié)果短路電流：If=-j0.4895，與程序運(yùn)行結(jié)果在誤差允許范圍之內(nèi)，故驗(yàn)證了該程序的正確性。六、思考討論題或體會(huì)或?qū)Ω倪M(jìn)實(shí)驗(yàn)的

29、建議1.理解課本上講述的同步電機(jī)突然三相短路的物理分析。答：同步電機(jī)穩(wěn)態(tài)對(duì)稱運(yùn)行（包括穩(wěn)態(tài)對(duì)稱短路）時(shí)，電樞磁勢(shì)大小不隨時(shí)間變化，而在空間以同步速旋轉(zhuǎn)，同轉(zhuǎn)子沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，故不會(huì)在轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電流。突然短路時(shí)，定子電流發(fā)生急劇的變化，電樞反應(yīng)磁通也隨著變化，定轉(zhuǎn)子間電流會(huì)相互影響，這是同步電機(jī)突然短路暫態(tài)過程區(qū)別于穩(wěn)態(tài)短路的顯著特點(diǎn)。我們?cè)谶M(jìn)行磁感分析時(shí)，對(duì)于每個(gè)繞組都遵守磁鏈?zhǔn)睾阍瓌t。對(duì)于無阻尼繞組同步電機(jī)突然三相短路時(shí)，短路后定子側(cè)將出現(xiàn)：基頻電流，由三相對(duì)稱繞組的基頻電流產(chǎn)生的交變磁鏈，用以抵消轉(zhuǎn)子主磁場(chǎng)對(duì)定子各相繞組產(chǎn)生的交變磁鏈；直流i：對(duì)各繞組產(chǎn)生的不變屮、屮、屮，來apa0b0c0維持定子繞組的磁鏈初值不變;倍頻電流i:定子各相直流產(chǎn)生的恒定磁勢(shì)，20當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，因轉(zhuǎn)子縱橫軸磁阻不同，轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)過1800，磁阻經(jīng)歷一個(gè)變化周期，為適應(yīng)磁阻的變化，產(chǎn)生倍頻電流與直流共同作用，才能維持定子側(cè)磁鏈初值不變。轉(zhuǎn)子側(cè)產(chǎn)生：附加直流分量Ai:為抵消定子電流對(duì)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的強(qiáng)烈電樞反應(yīng)fa影響，維持磁鏈不變，該附加直流與原直流同向，加強(qiáng)了勵(lì)磁繞組的磁場(chǎng)，而且Ai產(chǎn)生磁通的一部分也要穿過定子繞組，故激起定子基頻電流大大超過穩(wěn)態(tài)短fa路電流轉(zhuǎn)子基頻交流：為抵消定子的直流和倍頻電流產(chǎn)